硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈(lian)由硅(gui)和氧(yang)(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)原子上(shang)通(tong)常連有兩個有機基團的(de)(de)(de)(de)橡膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)主要(yao)由含(han)甲基和少量乙(yi)烯基的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯基的(de)(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟丙基及氰基的(de)(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐溫(wen)(wen)及耐油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)耐低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引入苯基后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)(ke)長(chang)期工作，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受(shou)數周或更長(chang)時間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)(yang)氣透(tou)過率在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡膠(jiao)還具有生理(li)惰性(xing)(xing)、不(bu)會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠分類的(de)方法很(hen)多，通(tong)常按固化(hua)前(qian)的(de)形態分為(wei)固體硅(gui)(gui)橡膠和液體硅(gui)(gui)橡膠；按硫(liu)化(hua)溫度分為(wei)室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠，高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠；按所用單體的(de)不(bu)同(tong)，可(ke)分為(wei)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡膠，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠等(deng)(deng)；按性能和用途的(de)不(bu)同(tong)又可(ke)分為(wei)通(tong)用型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)低溫型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)高溫型(xing)(xing)、高強力(li)型(xing)(xing)、耐(nai)(nai)油(you)型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠早期是由美國(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠產(chan)(chan)品(pin)問世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑補(bu)強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠研(yan)(yan)(yan)制成功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)性(xing)能躍升到實用階段，奠(dian)定(ding)了現代硅(gui)橡(xiang)膠生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)二氯硅(gui)烷合成開始(shi)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)工(gong)業(ye)化(hua)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多家研(yan)(yan)(yan)究(jiu)所(suo)和企業(ye)陸續開發(fa)出(chu)各種硅(gui)橡(xiang)膠。到2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)能力為135千噸，其中高溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷變(bian)成(cheng)(cheng)彈性體的(de)(de)(de)過程是(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要(yao)以高分子(zi)量的(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入補強填料、硫(liu)化(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補強主要(yao)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度增加(jia)(jia)數十(shi)倍。有時(shi)為了降低成(cheng)(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料性能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)特(te)殊(shu)的(de)(de)(de)性能(neng)，也加(jia)(jia)入相(xiang)應的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)有機過氧化(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催(cui)化(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型方法(fa)如圖所示。一(yi)次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行高分子(zi)鏈的(de)(de)(de)交聯反(fan)應(ying)；二次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行補(bu)充(chong)交聯、驅除硫(liu)(liu)化劑分解產(chan)物(wu)和其他(ta)揮發(fa)性化合(he)物(wu)以穩定硫(liu)(liu)化膠的(de)(de)(de)各項性能。常(chang)用的(de)(de)(de)設備(bei)有開(kai)放式煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空(kong)密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一般(ban)為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭(chou)氧(yang)(yang)及紫外線等十分穩(wen)定(ding)，在不加(jia)任何(he)添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好(hao)。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等氣體的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織不粘(zhan)連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)(yong)，對(dui)(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別適合作(zuo)為(wei)醫用(yong)(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業協(xie)會統(tong)計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比(bi)分(fen)別增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)量約(yue)達2.0萬t。根(gen)據觀研(yan)(yan)天下(xia)的(de)新研(yan)(yan)究(jiu)，增(zeng)(zeng)加有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件方面的(de)用(yong)量，可以(yi)大(da)幅度提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產量和單車(che)用(yong)量水(shui)平的(de)提高(gao)都將推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業對(dui)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件實現自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)機(ji)關公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目(mu)(mu)錄（征(zheng)求(qiu)意見稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)品牌(pai)擴(kuo)大(da)在政(zheng)府(fu)采購的(de)市場份額(e)，為(wei)(wei)改變(bian)目(mu)(mu)前國(guo)內(nei)政(zheng)府(fu)采購以(yi)合資品牌(pai)產品為(wei)(wei)主(zhu)的(de)局面提供了保障。促進(jin)自主(zhu)品牌(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)業的(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)應(ying)用(yong)提供有力保障。預測未來3年(nian)(nian)，我(wo)國(guo)室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業將以(yi)年(nian)(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要(yao)的(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但因(yin)為(wei)(wei)石(shi)油(you)(you)價格的(de)大(da)幅(fu)上漲，同時我國在(zai)(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)生產(chan)(chan)技術方(fang)面(mian)取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)生產(chan)(chan)技術在(zai)(zai)2005年前被幾家跨國公司壟(long)斷，但目前我國已發展成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第(di)1大(da)國，這(zhe)2個方(fang)面(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年起開始低(di)于(yu)石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)拓(tuo)展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)市場空間，同時將(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品(pin)的(de)消費。