硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅和氧原(yuan)子交(jiao)替構成，硅原(yuan)子上通常連有兩個有機基團的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基和少量乙(yi)烯(xi)基的(de)硅氧鏈節(jie)組成。苯(ben)基的(de)引入可(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐高(gao)(gao)(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙(bing)基及(ji)氰基的(de)引入則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐溫(wen)(wen)及(ji)耐油性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍(reng)(reng)能(neng)(neng)(neng)工作(zuo)。引入苯(ben)基后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐熱性(xing)能(neng)(neng)(neng)也(ye)很突(tu)出(chu)，在(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)承受數周或(huo)更(geng)長(chang)時間仍(reng)(reng)有彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以上的(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透氣性(xing)好，氧氣透過率在(zai)(zai)合成聚合物中是較高(gao)(gao)(gao)的(de)。此外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具(ju)有生理惰(duo)性(xing)、不會導致(zhi)凝(ning)血的(de)突(tu)出(chu)特性(xing)，因(yin)此在(zai)(zai)醫用領(ling)域應用廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類(lei)的(de)方法很多，通常按固化前的(de)形(xing)態分(fen)為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液(ye)體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫化溫度分(fen)為(wei)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單體的(de)不同(tong)，可分(fen)為(wei)甲(jia)基乙烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按性能和(he)用(yong)途的(de)不同(tong)又可分(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)(xing)(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三(san)氯(lv)化(hua)鐵(tie)為(wei)催化(hua)劑合成的(de)(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)產品(pin)問世。1948年(nian)，采用高(gao)比表(biao)面積的(de)(de)(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)(de)(de)(de)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使(shi)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)性能躍升到(dao)實(shi)用階(jie)段，奠定了現代硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅烷合成開始生產硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)。俄(e)羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)工(gong)業(ye)化(hua)研究(jiu)(jiu)始于1957年(nian)，多(duo)家(jia)研究(jiu)(jiu)所(suo)和(he)企業(ye)陸續(xu)開發出各(ge)種硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力(li)為(wei)135千噸，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈性體的(de)(de)過程是(shi)(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要以高分子(zi)量的(de)(de)聚甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)氧(yang)烷(wan)為(wei)生膠(jiao)，混入補(bu)強(qiang)(qiang)填(tian)料、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補(bu)強(qiang)(qiang)主要是(shi)(shi)各種(zhong)類型的(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)增加數十倍。有(you)時(shi)為(wei)了(le)降低成(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)料性能及賦(fu)予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)性能，也加入相應的(de)(de)各種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各種(zhong)有(you)機過氧(yang)化(hua)物或加成(cheng)反應催(cui)化(hua)劑(ji)。

加工(gong)成(cheng)型方法如圖所示(shi)。一次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行高分子鏈的(de)(de)交聯(lian)反應；二次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行補(bu)充交聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑分解產物(wu)和(he)其(qi)他(ta)揮(hui)發性化(hua)(hua)合(he)物(wu)以穩定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)各(ge)項性能。常用(yong)的(de)(de)設備有開放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)特征是高(gao)溫(wen)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅(jin)是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但在200℃以(yi)上的(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能保持一(yi)定(ding)(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面(mian)硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能無(wu)明顯變化。（2）低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)(you)異。這對(dui)航空(kong)、宇航工業(ye)的(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外(wai)線等(deng)十分穩(wen)定(ding)(ding)，在不加任(ren)何添(tian)加劑的(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有優(you)(you)良的(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)(you)異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常好。（5）物(wu)(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)的(de)物(wu)(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能比通(tong)(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)低(di)(di)溫(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)(you)于通(tong)(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)(qi)(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳(tan)等(deng)氣(qi)(qi)(qi)體的(de)透氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體組織(zhi)不粘連(lian)，具(ju)有抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌體組織(zhi)的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常少。特別適合作為醫用(yong)(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別(bie)達到(dao)1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)新研究(jiu)，增(zeng)(zeng)加(jia)有(you)機硅材(cai)料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)方(fang)面(mian)(mian)的(de)(de)用(yong)量，可以大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量和單車(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)提高(gao)都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)(zi)主化，《2012年度黨政機關公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求意見(jian)稿(gao)）》為(wei)自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府(fu)采購(gou)的(de)(de)市場份額，為(wei)改變(bian)目(mu)前(qian)國(guo)(guo)內政府(fu)采購(gou)以合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)主的(de)(de)局(ju)面(mian)(mian)提供了保障。促進自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮(rong)將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)提供有(you)力保障。預測未(wei)來3年，我國(guo)(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將以年均20%增(zeng)(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量(liang)的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)價格的(de)(de)(de)大(da)(da)幅(fu)上漲，同(tong)(tong)時我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術方面取得突破(po)，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術在(zai)2005年前被(bei)幾家跨國公司壟斷，但目(mu)前我(wo)國已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)(da)國，這2個(ge)方面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年起開(kai)始低于(yu)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價的(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同(tong)(tong)時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消費。