硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)和(he)氧(yang)原子交替構成，硅(gui)原子上通常連有兩個有機(ji)基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要(yao)由(you)含甲基(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節(jie)組(zu)成。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高、低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入則(ze)可(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油(you)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)良(liang)好，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引(yin)入苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)能(neng)(neng)也很(hen)突出(chu)，在180℃下可(ke)長(chang)期工作，稍高于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時(shi)間(jian)仍有彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過率在合成聚合物(wu)中是較高的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生(sheng)理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出(chu)特(te)性(xing)，因此(ci)在醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠分(fen)(fen)(fen)類(lei)的方法很多，通(tong)常按(an)固化前(qian)的形態分(fen)(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)硫(liu)化溫(wen)度分(fen)(fen)(fen)為(wei)室(shi)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)所用單體的不(bu)同，可(ke)分(fen)(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)性能(neng)和用途的不(bu)同又可(ke)分(fen)(fen)(fen)為(wei)通(tong)用型、超(chao)耐低溫(wen)型、超(chao)耐高溫(wen)型、高強力型、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)早期是由(you)美國(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑(ji)合成的(de)(de)。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)(gao)比表(biao)面積的(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)(neng)躍升(sheng)到(dao)實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷合成開始生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)(hua)研究始于1957年，多家(jia)研究所和企(qi)業陸續開發出(chu)各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產能(neng)(neng)力為135千噸(dun)，其中高(gao)(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚硅氧烷變成(cheng)彈性(xing)體的(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要(yao)以高分(fen)子量的(de)聚甲基乙烯(xi)基硅氧烷為(wei)生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)填料(liao)(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等(deng)，在(zai)加熱加壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)主要(yao)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度(du)增加數十(shi)倍。有(you)時為(wei)了降低成(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)(jiao)料(liao)(liao)性(xing)能及(ji)賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)性(xing)能，也加入(ru)相應(ying)的(de)各(ge)種(zhong)添加劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)物或加成(cheng)反(fan)應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行高分子鏈的(de)(de)(de)交聯(lian)反應(ying)；二次硫化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行補充交聯(lian)、驅除硫化(hua)(hua)劑分解產物和其他揮發性(xing)化(hua)(hua)合物以(yi)穩定硫化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)(de)設備有開放式煉(lian)膠機、捏合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)特征是(shi)高溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)下硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅是(shi)天然橡膠(jiao)(jiao)或某些合成橡膠(jiao)(jiao)的(de)一半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)高溫(wen)環境下，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持(chi)一定的(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)(biao)面硬度(du)，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯(xian)變(bian)化(hua)(hua)(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)(hua)(hua)溫(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表(biao)(biao)明其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)(yi)。這對航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線等十分穩(wen)定，在(zai)不加任何添(tian)加劑(ji)(ji)的(de)情況下，就具(ju)有優(you)(you)良的(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)(you)異(yi)(yi)的(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下的(de)物(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)高溫(wen)和(he)-50℃的(de)低溫(wen)下，其(qi)物(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用(yong)橡膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)(you)及化(hua)(hua)(hua)學(xue)試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)耐(nai)(nai)(nai)油(you)(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體(ti)組(zu)織(zhi)不粘連(lian)，具(ju)有抗凝血作用(yong)，對肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別適合作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽車(che)工業(ye)(ye)協會(hui)統計，2012年，汽車(che)產銷分別達(da)到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別增長4.63%和4.33%，汽車(che)工業(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)新研究(jiu)，增加有(you)機硅(gui)(gui)材料在(zai)汽車(che)零(ling)部件方面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)(ti)高汽車(che)的(de)(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽車(che)產量(liang)和單(dan)車(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)提(ti)(ti)高都將(jiang)推動汽車(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增加。國家(jia)鼓勵自主(zhu)品牌的(de)(de)(de)汽車(che)發展(zhan)，關(guan)鍵(jian)汽車(che)零(ling)部件實現(xian)自主(zhu)化(hua)，《2012年度黨政機關(guan)公務用(yong)(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)型目錄（征求意見(jian)稿）》為自主(zhu)品牌擴(kuo)大在(zai)政府采購的(de)(de)(de)市場份(fen)額，為改變目前國內(nei)政府采購以(yi)合資品牌產品為主(zhu)的(de)(de)(de)局面提(ti)(ti)供了保障。促(cu)進自主(zhu)品牌發展(zhan)，國產汽車(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽車(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)(ti)供有(you)力保障。預測未來(lai)3年，我國室(shi)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽車(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時我國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術方(fang)面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術在2005年前(qian)(qian)被幾家跨國公司壟斷，但目前(qian)(qian)我國已發展成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)第1大(da)國，這2個方(fang)面原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開(kai)始低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)市(shi)場空間，同時將(jiang)帶(dai)動(dong)硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)。