硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通常連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)和(he)少(shao)量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油(you)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)良好，一般(ban)在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工(gong)作。引入(ru)苯基(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出，在(zai)180℃下可長(chang)期工(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)承(cheng)受數周(zhou)或更(geng)長(chang)時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)透過率(lv)在(zai)合成(cheng)聚合物(wu)中是較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理(li)惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠分(fen)(fen)類的方法很多，通常按固(gu)化(hua)前的形(xing)態分(fen)(fen)為(wei)(wei)固(gu)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和(he)液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按硫化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)為(wei)(wei)室(shi)溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，高溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按所用單體的不同，可分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠等(deng)；按性能和(he)用途的不同又(you)可分(fen)(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(qiang)力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)早(zao)期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成(cheng)(cheng)的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品問(wen)世。1948年(nian)(nian)，采用高(gao)比表面積的(de)氣相法白(bai)炭黑補強(qiang)的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)(cheng)功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性(xing)能(neng)躍升到實用階段，奠(dian)定了現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產技術的(de)基(ji)礎。從二甲(jia)基(ji)二氯硅(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始生(sheng)(sheng)產硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工業化研究始于1957年(nian)(nian)，多家研究所(suo)和企(qi)業陸續開發(fa)出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產能(neng)力為135千噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚(ju)硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)的過(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)的。它主要以高(gao)分子量的聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)，混(hun)入(ru)補強填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)的補強主要是(shi)各種類(lei)型(xing)的白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的強度增加(jia)(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料性(xing)(xing)能(neng)及賦(fu)予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各種特(te)殊的性(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入(ru)相應的各種添加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各種有機過(guo)氧化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)劑。

加工成型(xing)方法(fa)如圖所(suo)示。一次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行高分子(zi)鏈的(de)(de)交聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行補充交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分解(jie)產物(wu)和其他揮發性化(hua)合(he)物(wu)以穩(wen)定硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)各項性能(neng)。常用(yong)的(de)(de)設備有開放式煉(lian)膠機、捏合(he)機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)強(qiang)度僅是天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)的(de)一(yi)半(ban)，但在200℃以上(shang)的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境(jing)下，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定(ding)(ding)的(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯(xian)變(bian)化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)(wei)-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方(fang)可達(da)-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這(zhe)對(dui)(dui)航空、宇(yu)航工業的(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及(ji)紫外線(xian)等十分穩定(ding)(ding)，在不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)情(qing)況下，就具(ju)(ju)有(you)優(you)良的(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下的(de)物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)下，其(qi)物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等的(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體組織(zhi)不粘(zhan)連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)(dui)肌(ji)體組織(zhi)的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特(te)別適(shi)合作(zuo)為(wei)(wei)醫(yi)用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷(xiao)分別(bie)達到1927.18萬輛(liang)和(he)(he)1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡膠的用(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據觀(guan)研天下的新研究，增(zeng)加有機硅材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)方面(mian)的用(yong)(yong)量，可以大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)的安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量和(he)(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)量水(shui)平的提高(gao)都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)對硅橡膠需求的增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌的汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨(dang)政(zheng)機關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型(xing)目錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌擴(kuo)大在(zai)(zai)政(zheng)府(fu)采購的市(shi)場(chang)份額，為(wei)改(gai)變目前(qian)國(guo)(guo)內政(zheng)府(fu)采購以合資品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的局面(mian)提供了保障(zhang)。促進自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的應(ying)用(yong)(yong)提供有力(li)保障(zhang)。預測未(wei)來3年(nian)，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)價格的(de)(de)(de)大(da)(da)幅(fu)上漲，同(tong)時(shi)我國(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有機硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術(shu)方(fang)面取(qu)得突(tu)破(po)，有機硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術(shu)在(zai)2005年(nian)前(qian)被幾家(jia)跨國(guo)公司壟斷，但目前(qian)我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機硅(gui)單體(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這2個方(fang)面原(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年(nian)起開(kai)始低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)拓展(zhan)有機硅(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑(ji)和(he)硅(gui)樹脂等其他有機硅(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消費。