硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和氧(yang)原子(zi)交替構(gou)成，硅(gui)原子(zi)上(shang)通常連(lian)有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)團的橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通的硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含(han)甲基(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)的硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯基(ji)的引(yin)入可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的引(yin)入則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能良(liang)好(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能工(gong)作。引(yin)入苯基(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能也很突(tu)出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也能承受數周或更(geng)長時(shi)間仍有(you)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在(zai)合成聚合物(wu)中(zhong)是較高(gao)(gao)的。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠分類的方法(fa)很多，通(tong)常(chang)按固(gu)化前的形(xing)態分為(wei)(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠和(he)液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠；按硫(liu)化溫度分為(wei)(wei)室溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠，高(gao)溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠；按所用單(dan)體(ti)的不同(tong)，可(ke)分為(wei)(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠等(deng)；按性能(neng)和(he)用途的不同(tong)又可(ke)分為(wei)(wei)通(tong)用型、超耐低溫型、超耐高(gao)溫型、高(gao)強(qiang)力型、耐油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由美(mei)國(guo)以三(san)氯化(hua)(hua)鐵為(wei)催(cui)化(hua)(hua)劑合成的。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用(yong)高(gao)比表面積的氣相法白炭黑(hei)補(bu)強(qiang)的硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的性能(neng)躍(yue)升(sheng)到實用(yong)階段，奠定了(le)現(xian)代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷合成開始(shi)生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅(luo)斯、德(de)國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的工業化(hua)(hua)研(yan)究始(shi)于1957年，多家研(yan)究所和企(qi)業陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產能(neng)力為(wei)135千噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧(yang)烷變成彈性(xing)(xing)體(ti)的過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的。它(ta)主(zhu)(zhu)要以高分(fen)子量的聚(ju)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加熱加壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)(xing)體(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的補強(qiang)主(zhu)(zhu)要是(shi)各(ge)種(zhong)類型的白(bai)炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的強(qiang)度增加數十倍。有(you)時為了降低(di)成本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特(te)殊(shu)的性(xing)(xing)能，也加入(ru)(ru)相應的各(ge)種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加成反應催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方(fang)法(fa)如圖所示(shi)。一(yi)次硫(liu)(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)(jin)行高分(fen)子(zi)鏈的(de)(de)交聯(lian)反應；二次硫(liu)(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)(jin)行補(bu)充交聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)(liu)化劑分(fen)解(jie)產物(wu)和其他(ta)揮(hui)發性(xing)化合(he)物(wu)以穩定硫(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)(de)各項(xiang)性(xing)能。常用的(de)(de)設備有開放式煉(lian)(lian)膠(jiao)機、捏合(he)機及真空密(mi)煉(lian)(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠顯著的(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠或(huo)某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠仍能(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航空、宇(yu)航工業(ye)的(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠中Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭氧及紫外線等十(shi)分穩(wen)定，在(zai)不(bu)(bu)加(jia)(jia)任何(he)添加(jia)(jia)劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具有優(you)良(liang)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具有優(you)異(yi)的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠差，但在(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)及化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具有中等的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠對空氣、氮(dan)、氧、二(er)氧化(hua)碳等氣體的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠高出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠無毒(du)，無味，無嗅，與(yu)人體組織(zhi)不(bu)(bu)粘連，具有抗凝血作用(yong)，對肌(ji)體組織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合(he)作為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)(chan)銷(xiao)分別(bie)(bie)達(da)到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同(tong)比(bi)分別(bie)(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的用(yong)量約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研天下的新研究，增(zeng)加有機硅(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面的用(yong)量，可以大(da)(da)幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的安(an)全(quan)性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)(chan)量和單(dan)車(che)(che)用(yong)量水平的提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求(qiu)的增(zeng)加。國家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的汽(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展，關(guan)(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件實(shi)現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政機關(guan)(guan)公務(wu)用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄(lu)（征求(qiu)意見稿(gao)）》為自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大(da)(da)在(zai)(zai)政府采購的市(shi)場份額，為改變目前國內政府采購以合資品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)(chan)(chan)品(pin)為主(zhu)(zhu)的局面提(ti)供了保障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展，國產(chan)(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的繁榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的應(ying)用(yong)提(ti)供有力保障。預測未來3年(nian)，我國室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)(shi)油(you)價格的(de)(de)(de)大(da)幅(fu)上漲(zhang)，同(tong)時(shi)我國(guo)(guo)在硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵(jian)原料有(you)機硅單體的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)(chan)技術方面(mian)取得突(tu)破，有(you)機硅單體的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)(chan)技術在2005年前被(bei)幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)(guo)已發展成為(wei)全球有(you)機硅單體第(di)1大(da)國(guo)(guo)，這2個方面(mian)原因(yin)使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年起開(kai)始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)(de)(de)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展有(you)機硅產(chan)(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市(shi)場空間，同(tong)時(shi)將帶動硅油(you)、硅烷偶聯劑和硅樹脂等其他(ta)有(you)機硅產(chan)(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)。