硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧原子交替構成，硅(gui)(gui)原子上(shang)通常(chang)連有(you)(you)兩個(ge)有(you)(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組(zu)成。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)性能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入則可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性能(neng)(neng)良好，一般(ban)在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱(re)性能(neng)(neng)也很突(tu)(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍高于(yu)200℃也能(neng)(neng)承受(shou)數周或更(geng)長時(shi)間(jian)仍有(you)(you)彈性，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性好，氧氣透(tou)過率(lv)在(zai)合(he)成聚合(he)物中是較高的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理惰性、不會導致凝(ning)血(xue)的(de)(de)突(tu)(tu)出特性，因此在(zai)醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)分類(lei)的方(fang)法很多，通常按固化前的形態分為(wei)固體(ti)(ti)硅(gui)橡膠(jiao)和液體(ti)(ti)硅(gui)橡膠(jiao)；按硫化溫(wen)度分為(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)；按所用單體(ti)(ti)的不(bu)同，可分為(wei)甲(jia)基乙烯基硅(gui)橡膠(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯基硅(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡膠(jiao)等(deng)；按性能(neng)和用途的不(bu)同又可分為(wei)通用型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑(ji)合成(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用高比表面積的氣相法(fa)白(bai)炭黑(hei)補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能(neng)躍升(sheng)到實用階段(duan)，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業化(hua)研(yan)究始(shi)于1957年(nian)，多家研(yan)究所和企業陸續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能(neng)力為(wei)135千噸，其(qi)中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指(zhi)聚硅(gui)(gui)氧烷變成(cheng)彈(dan)性體(ti)的過程(cheng)是(shi)(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的。它主(zhu)要以(yi)高分子量的聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性體(ti)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的補強主(zhu)要是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類(lei)型的白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的強度增(zeng)加數十倍。有時(shi)為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊的性能，也加入相應的各(ge)(ge)種(zhong)添加劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有機過氧化(hua)(hua)(hua)物或加成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成(cheng)型(xing)方(fang)法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)(shi)進行高分子(zi)鏈的(de)交聯反應(ying)；二(er)次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)(shi)進行補充交聯、驅(qu)除硫(liu)化(hua)劑分解產物和其(qi)他揮(hui)發性(xing)(xing)化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)各項性(xing)(xing)能。常用的(de)設備(bei)有開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是高溫穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高溫環(huan)境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)(ming)顯變化。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫度(du)一(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表(biao)明(ming)(ming)其低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)意(yi)義(yi)重大。（3）耐(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等十(shi)分(fen)穩定(ding)，在(zai)不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下，就(jiu)具(ju)(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫下的(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差(cha)，但(dan)(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)高溫和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫下，其物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體(ti)組(zu)織不(bu)粘(zhan)連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別(bie)適合(he)作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別(bie)達到(dao)1927.18萬(wan)輛和(he)(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業硅(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀(guan)研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)加有機硅(gui)材(cai)料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件方面的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大(da)幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性能(neng)，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)和(he)(he)單車(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業對硅(gui)橡膠需求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件實現(xian)自(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)度(du)黨政(zheng)(zheng)機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)擴大(da)在(zai)(zai)政(zheng)(zheng)府采(cai)(cai)購(gou)的(de)(de)市(shi)場份額(e)，為(wei)改變目前(qian)國(guo)(guo)(guo)內(nei)政(zheng)(zheng)府采(cai)(cai)購(gou)以合資品牌(pai)產品為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供了保(bao)(bao)障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提(ti)供有力保(bao)(bao)障。預測未來3年(nian)(nian)，我(wo)國(guo)(guo)(guo)室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)橡膠在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行業將以年(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非石油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費(fei)(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)石油(you)(you)(you)價格的(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我國(guo)(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原料有(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技(ji)術(shu)方(fang)面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技(ji)術(shu)在2005年(nian)前(qian)被幾(ji)家跨(kua)國(guo)(guo)公司壟(long)斷，但(dan)目(mu)前(qian)我國(guo)(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全(quan)球有(you)機(ji)硅(gui)單體第1大(da)國(guo)(guo)，這2個方(fang)面原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格從(cong)2011年(nian)起開始低于(yu)石油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)宗(zong)石油(you)(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規(gui)模替代石油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)市(shi)場空(kong)間，同(tong)時將帶動硅(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)樹脂等(deng)其他有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)消(xiao)費(fei)(fei)。