硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)原子上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠主要由含甲基(ji)和(he)少量乙(yi)烯(xi)基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能工作。引(yin)入(ru)苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能也(ye)很突(tu)出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長(chang)(chang)期工作，稍(shao)高(gao)于200℃也(ye)能承受數周或更長(chang)(chang)時(shi)間仍有(you)彈(dan)性(xing)(xing)，瞬(shun)時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率在(zai)合(he)成聚合(he)物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠還具有(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝(ning)血(xue)的(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)分(fen)類(lei)的(de)方法很多，通常按(an)固化前的(de)形態(tai)分(fen)為(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)所(suo)用單體(ti)的(de)不(bu)同，可分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能和用途的(de)不(bu)同又可分(fen)為(wei)(wei)通用型(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世(shi)。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比表面積的(de)氣相(xiang)法(fa)白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功(gong)，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實(shi)用(yong)階段，奠定(ding)了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成開(kai)始(shi)生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有(you)美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業化(hua)研究始(shi)于1957年(nian)，多家研究所和企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底(di)，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為(wei)135千噸(dun)，其(qi)中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅氧烷(wan)變(bian)成(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)過(guo)(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)(guo)高溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要(yao)以高分子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強填料、硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)強主要(yao)是(shi)各種類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有(you)(you)時為了降(jiang)低成(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦(fu)予硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種特(te)殊的(de)(de)性(xing)能，也(ye)加(jia)入相應的(de)(de)各種添加(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種有(you)(you)機過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示(shi)。一(yi)次(ci)硫化(hua)(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)(shi)進(jin)行高分(fen)子鏈的(de)交聯反應(ying)；二次(ci)硫化(hua)(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)(shi)進(jin)行補充交聯、驅(qu)除硫化(hua)(hua)(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其(qi)他(ta)揮(hui)發(fa)性(xing)化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)以穩定硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)各(ge)項性(xing)能。常用的(de)設備有開放式(shi)煉膠(jiao)機、捏(nie)合(he)機及真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半(ban)，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)、回彈性(xing)和(he)表面(mian)硬度(du)，且力(li)學(xue)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達(da)-100℃，表明(ming)其(qi)低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外(wai)線(xian)等(deng)十分穩(wen)定，在不(bu)加任(ren)何添加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)。（4）電氣(qi)(qi)(qi)(qi)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理機械(xie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理機械(xie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其(qi)物理機械(xie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學(xue)試劑(ji)(ji)性(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)(qi)體透過性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)(qi)(qi)、氮、氧、二氧化碳等(deng)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)(qi)(qi)性(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰(duo)性(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人(ren)體組(zu)織不(bu)粘連，具有(you)抗(kang)凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)非(fei)常(chang)少(shao)。特(te)別適合作為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽車(che)(che)(che)工業協會(hui)統計(ji)，2012年，汽車(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別(bie)增長4.63%和4.33%，汽車(che)(che)(che)工業硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)新(xin)研究，增加有機硅(gui)材料在汽車(che)(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)用(yong)量，可(ke)以大幅度(du)提(ti)高(gao)汽車(che)(che)(che)的(de)(de)安(an)全性能，因此，汽車(che)(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)提(ti)高(gao)都將推動汽車(che)(che)(che)工業對硅(gui)橡(xiang)膠需(xu)求(qiu)的(de)(de)增加。國(guo)家(jia)鼓勵(li)自主品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽車(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽車(che)(che)(che)零部件實現(xian)自主化，《2012年度(du)黨政機關公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求(qiu)意(yi)見稿）》為自主品(pin)牌(pai)擴大在政府(fu)(fu)采購(gou)的(de)(de)市(shi)場份額，為改變目前國(guo)內(nei)政府(fu)(fu)采購(gou)以合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主的(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保障。促(cu)進(jin)自主品(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)汽車(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮將為汽車(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提(ti)供有力保障。預測未來3年，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠在汽車(che)(che)(che)行業將以年均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的非石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的98%。但(dan)(dan)因(yin)(yin)為(wei)(wei)石(shi)油價(jia)(jia)格(ge)的大幅上漲(zhang)，同時我(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的關鍵(jian)原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體的生產(chan)技術(shu)方面取得突破(po)，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體的生產(chan)技術(shu)在2005年前被幾(ji)家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但(dan)(dan)目(mu)前我(wo)國(guo)(guo)已發展成(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體第1大國(guo)(guo)，這2個方面原因(yin)(yin)使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的價(jia)(jia)格(ge)從2011年起(qi)開始低于石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)大宗石(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)(jia)的合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大規模替代石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業(ye)的市場空間，同時將帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等(deng)其他(ta)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品(pin)的消費。