硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由(you)硅和氧原子交替構成，硅原子上通常(chang)連有(you)兩(liang)個有(you)機(ji)基團的(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)硅橡膠(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基和少量(liang)乙烯(xi)基的(de)(de)硅氧鏈(lian)節組成。苯基的(de)(de)引入可(ke)提高(gao)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙(bing)基及(ji)氰基的(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)工作(zuo)。引入苯基后，可(ke)達-73℃。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突(tu)(tu)出，在180℃下(xia)可(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周(zhou)或更(geng)長(chang)時間(jian)仍(reng)有(you)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好，氧氣透過率在合成聚合物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅橡膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導致(zhi)凝血的(de)(de)突(tu)(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法(fa)很多，通(tong)常按(an)(an)固(gu)(gu)化(hua)(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)為固(gu)(gu)體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)為室溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用單體的(de)不同，可分(fen)(fen)為甲(jia)基(ji)(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和用途(tu)的(de)不同又可分(fen)(fen)為通(tong)用型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由美國以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的。1945年，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高比表面(mian)積(ji)的氣相(xiang)法白(bai)炭黑補強的硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的性能躍升到(dao)實(shi)用階段，奠定了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)的基(ji)(ji)礎。從二甲基(ji)(ji)二氯硅(gui)烷合成開始生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的國家有美國。俄羅斯、德(de)國、日(ri)本、韓國和中國等。中國硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的工(gong)業化(hua)研(yan)究始于1957年，多家研(yan)究所和企業陸續開發(fa)出各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年底，中國硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅(gui)氧(yang)(yang)烷變成(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)過程(cheng)是(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它(ta)主要(yao)以高分子量的(de)聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)氧(yang)(yang)烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入(ru)(ru)補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有時為(wei)了降(jiang)低成(cheng)本或(huo)改(gai)善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)及賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入(ru)(ru)相應(ying)的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有機過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物(wu)或(huo)加(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)。

加工成型(xing)方法如(ru)圖所示(shi)。一次硫化的(de)目(mu)的(de)是進行(xing)高分子(zi)鏈的(de)交聯反應(ying)；二(er)次硫化的(de)目(mu)的(de)是進行(xing)補(bu)充交聯、驅除(chu)硫化劑(ji)分解產物和其(qi)他揮發性(xing)化合物以穩定硫化膠的(de)各項(xiang)性(xing)能。常用的(de)設備有(you)開放式煉膠機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)特征(zheng)是高溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面(mian)硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表(biao)明其(qi)(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在不(bu)加任何添(tian)加劑(ji)的(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)物(wu)(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下，其(qi)(qi)物(wu)(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于(yu)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)等(deng)氣體(ti)(ti)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人(ren)體(ti)(ti)組織(zhi)不(bu)粘連(lian)，具(ju)有(you)抗(kang)凝血(xue)作用(yong)(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)(ti)組織(zhi)的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適合作為(wei)醫用(yong)(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業協(xie)會(hui)統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同(tong)比分別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)用量(liang)(liang)約達2.0萬t。根據觀研天(tian)下(xia)的(de)新研究，增加有(you)機(ji)(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面的(de)用量(liang)(liang)，可以(yi)(yi)大(da)幅度提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全(quan)性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)用量(liang)(liang)水平的(de)提(ti)(ti)高(gao)都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)增加。國家(jia)鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)機(ji)(ji)關(guan)公務用車(che)(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求意見稿）》為自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大(da)在政(zheng)府采購(gou)(gou)的(de)市場(chang)份額，為改變目(mu)前國內政(zheng)府采購(gou)(gou)以(yi)(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)局面提(ti)(ti)供(gong)了(le)保障。促(cu)進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)繁(fan)榮將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用提(ti)(ti)供(gong)有(you)力保障。預測未來3年，我(wo)國室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將以(yi)(yi)年均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的非(fei)石油(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石油(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的98%。但因為(wei)(wei)石油(you)價(jia)格的大幅上(shang)漲，同(tong)時我(wo)(wo)國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的關鍵(jian)原(yuan)料有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的生產(chan)技(ji)術方(fang)面(mian)取得突破，有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的生產(chan)技(ji)術在2005年(nian)前被幾(ji)家跨(kua)國公司壟斷(duan)，但目前我(wo)(wo)國已發展(zhan)成為(wei)(wei)全球有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大國，這2個方(fang)面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的價(jia)格從2011年(nian)起開始低于石油(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大宗(zong)石油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的80%～90%，成為(wei)(wei)廉價(jia)的合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大規(gui)模替代石油(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大拓展(zhan)有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的市(shi)場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的消費。