硅橡膠是指主鏈由硅和氧(yang)原子(zi)(zi)交替構成，硅原子(zi)(zi)上通常連有兩個有機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)主要由含(han)甲基和少(shao)量乙烯基的(de)(de)(de)硅氧(yang)鏈節組(zu)成。苯基的(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基及氰基的(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)良(liang)好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工作。引入苯基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也很(hen)突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期(qi)工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長時間仍(reng)有彈性(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好(hao)，氧(yang)氣透(tou)過率在(zai)合成聚合物中(zhong)是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅橡(xiang)膠(jiao)還(huan)具有生理惰性(xing)、不(bu)會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特(te)性(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類的(de)方法(fa)很(hen)多，通常按(an)固化(hua)前(qian)的(de)形態(tai)分為固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度(du)分為室(shi)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單(dan)體的(de)不同(tong)，可分為甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能和用(yong)(yong)途的(de)不同(tong)又可分為通用(yong)(yong)型、超(chao)(chao)耐低溫(wen)型、超(chao)(chao)耐高溫(wen)型、高強力型、耐油型、醫用(yong)(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由(you)美(mei)國(guo)以三氯化鐵為催化劑合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年，采用高(gao)比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑(hei)補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升(sheng)到實(shi)用階段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術(shu)的(de)(de)基礎。從二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)烷合成開始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研究(jiu)始(shi)于1957年，多家(jia)研究(jiu)所(suo)和企業(ye)陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為135千噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是指(zhi)聚(ju)硅(gui)氧烷變成(cheng)彈性體的(de)過程(cheng)是經(jing)過高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它主要(yao)以高(gao)(gao)分(fen)子量的(de)聚(ju)甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)氧烷為生膠(jiao)，混入補(bu)(bu)強填料、硫(liu)化(hua)劑等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)補(bu)(bu)強主要(yao)是各(ge)種類型(xing)的(de)白炭黑(hei)，可(ke)使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)強度增加(jia)(jia)(jia)數(shu)十倍。有(you)時為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料性能及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)性能，也加(jia)(jia)(jia)入相(xiang)應(ying)的(de)各(ge)種添加(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)劑是各(ge)種有(you)機過氧化(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)劑。

加工成型方(fang)法如圖所示(shi)。一次(ci)硫(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進行高(gao)分(fen)子鏈的(de)交聯反應(ying)；二(er)次(ci)硫(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進行補(bu)充交聯、驅除硫(liu)化劑分(fen)解產物和其他揮發性化合物以穩定硫(liu)化膠(jiao)的(de)各(ge)項(xiang)性能。常用的(de)設備有開(kai)放式(shi)煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅(jin)是天然(ran)(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十分穩(wen)定，在(zai)不加任(ren)何(he)添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人(ren)體(ti)組織(zhi)不粘(zhan)連，具(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合(he)作(zuo)為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)工(gong)業協會統計(ji)，2012年，汽(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛(liang)，同比分別(bie)增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)工(gong)業硅橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)新研究，增加(jia)有機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)(de)用(yong)量，可以大幅度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性能，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)產(chan)量和(he)單車(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)提(ti)高都(dou)將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)工(gong)業對(dui)硅橡(xiang)膠需求(qiu)的(de)(de)增加(jia)。國(guo)(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)品牌的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發(fa)(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)零部件實現自主(zhu)化，《2012年度黨政機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄(lu)（征求(qiu)意見稿）》為自主(zhu)品牌擴大在(zai)政府(fu)采購的(de)(de)市場份額，為改變目前國(guo)(guo)(guo)內政府(fu)采購以合資(zi)品牌產(chan)品為主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供(gong)(gong)了(le)保障。促進自主(zhu)品牌發(fa)(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)業的(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提(ti)供(gong)(gong)有力(li)保障。預測(ce)未來3年，我(wo)國(guo)(guo)(guo)室(shi)溫硫化硅橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)車(che)(che)行業將(jiang)以年均(jun)20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)石油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為石油價(jia)(jia)(jia)格的(de)(de)大(da)(da)幅上(shang)漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原料(liao)有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技術方(fang)面(mian)(mian)取得突破，有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技術在2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前我國(guo)已發(fa)展成(cheng)為全球有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個方(fang)面(mian)(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)(jia)(jia)格從2011年起開(kai)始(shi)低于(yu)石油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約為大(da)(da)宗(zong)石油基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)(jia)(jia)的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)(da)規(gui)模(mo)替代石油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓(tuo)展有(you)(you)機硅(gui)(gui)產業的(de)(de)市(shi)場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其(qi)他有(you)(you)機硅(gui)(gui)產品的(de)(de)消(xiao)費(fei)。