硅橡膠是指主(zhu)(zhu)鏈由硅(gui)和氧(yang)原子交(jiao)替構成，硅(gui)原子上通常(chang)連有(you)(you)兩(liang)個有(you)(you)機基(ji)(ji)(ji)團的橡(xiang)(xiang)膠。普通的硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠主(zhu)(zhu)要由含甲(jia)基(ji)(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的硅(gui)氧(yang)鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的引(yin)(yin)入可提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的耐(nai)高、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)(ji)(ji)的引(yin)(yin)入則可提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一般(ban)在(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引(yin)(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后(hou)，可達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)也很(hen)突(tu)出，在(zai)180℃下可長期工作，稍高于200℃也能(neng)承受數周(zhou)或(huo)更長時(shi)間仍有(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)300℃以(yi)上的高溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率(lv)在(zai)合(he)成聚合(he)物(wu)中是較高的。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠還(huan)具(ju)有(you)(you)生理(li)惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的突(tu)出特性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的方法很多，通常(chang)按(an)固化(hua)前的形態(tai)分為(wei)(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫度(du)分為(wei)(wei)(wei)室(shi)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體(ti)的不(bu)同，可(ke)分為(wei)(wei)(wei)甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能(neng)和用途的不(bu)同又可(ke)分為(wei)(wei)(wei)通用型(xing)、超耐低溫型(xing)、超耐高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠早(zao)期(qi)是由美國以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠產品問世。1948年(nian)，采用(yong)高比(bi)表面積的(de)氣(qi)相法白炭(tan)黑(hei)補(bu)強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠研(yan)制成功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)性能躍升(sheng)到實(shi)用(yong)階段(duan)，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠生(sheng)(sheng)產技術的(de)基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)國家有美國。俄羅斯(si)、德國、日本、韓國和中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)工業化(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多(duo)家研(yan)究(jiu)所和企業陸續開發(fa)出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠。到2003年(nian)底，中(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠生(sheng)(sheng)產能力為135千噸，其(qi)中(zhong)高溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠是指聚硅氧(yang)(yang)烷(wan)(wan)變成(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)(de)過程是經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要(yao)(yao)以高分(fen)子量(liang)的(de)(de)(de)聚甲基乙(yi)烯基硅氧(yang)(yang)烷(wan)(wan)為生膠，混入補強填(tian)料(liao)(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅橡膠的(de)(de)(de)補強主要(yao)(yao)是各(ge)(ge)種類(lei)型的(de)(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有(you)時為了降低成(cheng)本或改善膠料(liao)(liao)性(xing)能(neng)及賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)(ge)種特殊的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入相應的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種添加(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是各(ge)(ge)種有(you)機過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫化(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)高分子鏈的(de)交聯(lian)反(fan)應；二次(ci)硫化(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)補充(chong)交聯(lian)、驅(qu)除硫化(hua)劑分解(jie)產物和其(qi)他揮(hui)發性化(hua)合(he)物以穩定(ding)硫化(hua)膠的(de)各項性能。常(chang)用的(de)設備有(you)開放式(shi)煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)強度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上(shang)的(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對航(hang)(hang)空、宇(yu)航(hang)(hang)工業(ye)的(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭(chou)氧及(ji)紫外線等十(shi)分穩定，在(zai)不加任何添加劑的(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)良(liang)的(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)物(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)150℃的(de)高(gao)(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)低溫(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等的(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧、二氧化碳(tan)等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血(xue)作用(yong)，對肌體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)(te)別適(shi)合(he)作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)產銷分別(bie)達(da)到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)用(yong)量約達(da)2.0萬t。根據觀(guan)研(yan)天下的(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有機硅材(cai)料在(zai)汽(qi)車(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量，可以大幅(fu)度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安(an)全性能(neng)，因(yin)此，汽(qi)車(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)用(yong)量水平(ping)的(de)(de)(de)(de)提(ti)(ti)高都將推動汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對(dui)硅橡(xiang)(xiang)膠需求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主品牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)零部件實(shi)現自(zi)(zi)主化，《2012年(nian)度(du)黨政機關(guan)公務(wu)用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型(xing)目錄（征求意見(jian)稿(gao)）》為(wei)自(zi)(zi)主品牌擴(kuo)大在(zai)政府(fu)采(cai)購的(de)(de)(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)改變目前國(guo)內政府(fu)采(cai)購以合資品牌產品為(wei)主的(de)(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)(ti)供了保障(zhang)。促進(jin)自(zi)(zi)主品牌發展(zhan)，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)(ti)供有力保障(zhang)。預(yu)測未(wei)來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅橡(xiang)(xiang)膠在(zai)汽(qi)車(che)(che)行(xing)業(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)長。

此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但因為石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)價格(ge)的(de)大(da)(da)幅上漲，同時(shi)我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術方面取得(de)突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術在2005年(nian)前被幾家跨(kua)國(guo)(guo)公(gong)司壟斷(duan)，但目(mu)前我國(guo)(guo)已發展成(cheng)為全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)第1大(da)(da)國(guo)(guo)，這2個方面原(yuan)因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)價格(ge)從2011年(nian)起開(kai)始(shi)低于石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為大(da)(da)宗石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)(da)規模替代石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓(tuo)展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場空(kong)間(jian)，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等(deng)其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)消(xiao)費。