硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和(he)氧原子交(jiao)替(ti)構(gou)成，硅(gui)原子上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的橡膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)(ji)和(he)少(shao)量乙烯基(ji)(ji)的硅(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)的引(yin)(yin)入可(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的耐(nai)高、低溫(wen)性(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的引(yin)(yin)入則可(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)能。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)能良(liang)好(hao)(hao)，一般在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍能工(gong)作(zuo)。引(yin)(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的耐(nai)熱性(xing)能也很突(tu)出，在(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍高于200℃也能承受數周或更長時間仍有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的高溫(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的透氣性(xing)好(hao)(hao)，氧氣透過率在(zai)(zai)合成聚合物(wu)中是較高的。此外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)還具有(you)生(sheng)理(li)惰性(xing)、不會導致凝血的突(tu)出特性(xing)，因此在(zai)(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法很多，通常按固化(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫度分(fen)(fen)為(wei)(wei)室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體的(de)不(bu)同，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按性能(neng)和用(yong)途的(de)不(bu)同又(you)可(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)、超(chao)耐高(gao)溫型(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美(mei)國以(yi)三(san)氯(lv)化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成的(de)(de)。1945年，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用(yong)高比(bi)表(biao)面積的(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功，使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍(yue)升(sheng)到實用(yong)階(jie)段(duan)，奠定了現代硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基礎(chu)。從(cong)二甲基二氯(lv)硅烷(wan)合成開始(shi)生產(chan)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國家(jia)有美(mei)國。俄羅斯、德(de)國、日本、韓國和(he)中國等(deng)。中國硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工(gong)業(ye)化(hua)研究始(shi)于(yu)1957年，多(duo)家(jia)研究所和(he)企業(ye)陸續開發出(chu)各種硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中國硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力(li)為(wei)135千(qian)(qian)噸(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)硅橡膠是(shi)指聚硅氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要以高(gao)分子量(liang)的(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷(wan)為(wei)生膠，混入(ru)補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅橡膠的(de)(de)補(bu)強(qiang)主要是(shi)各(ge)種類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍(bei)。有時(shi)為(wei)了降低(di)成(cheng)(cheng)本或(huo)改(gai)善(shan)膠料性(xing)能(neng)及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)膠各(ge)種特殊(shu)的(de)(de)性(xing)能(neng)，也(ye)加(jia)(jia)入(ru)相(xiang)應(ying)的(de)(de)各(ge)種添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種有機過氧化(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法(fa)如圖所(suo)示。一(yi)次硫(liu)化(hua)(hua)的目(mu)的是進(jin)行高分(fen)子鏈的交(jiao)(jiao)聯反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的目(mu)的是進(jin)行補(bu)充交(jiao)(jiao)聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產物和(he)其他揮發性化(hua)(hua)合(he)(he)物以(yi)穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的各項性能(neng)。常用的設備(bei)有(you)開(kai)放式煉(lian)膠機(ji)(ji)(ji)、捏合(he)(he)機(ji)(ji)(ji)及真空密煉(lian)機(ji)(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這(zhe)對(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外(wai)線等十分(fen)穩(wen)定，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味(wei)，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)組織不粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適(shi)合作為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業協會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業硅橡膠的(de)(de)用量(liang)約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研(yan)天下的(de)(de)新(xin)研(yan)究，增(zeng)加有機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件方(fang)面的(de)(de)用量(liang)，可以(yi)大(da)幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和單車(che)(che)用量(liang)水平的(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業對硅橡膠需(xu)求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)主品牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)主化，《2012年度黨政(zheng)機(ji)關(guan)公務(wu)用車(che)(che)選用車(che)(che)型目錄（征求(qiu)意(yi)見稿(gao)）》為自(zi)主品牌(pai)(pai)擴大(da)在政(zheng)府采購(gou)的(de)(de)市場份額(e)，為改變目前國(guo)內(nei)政(zheng)府采購(gou)以(yi)合(he)資品牌(pai)(pai)產(chan)(chan)品為主的(de)(de)局(ju)面提(ti)供(gong)了保障。促(cu)進自(zi)主品牌(pai)(pai)發展(zhan)，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)繁榮(rong)將為汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應用提(ti)供(gong)有力保障。預測未來3年，我(wo)國(guo)室溫硫化硅橡膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業將以(yi)年均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重要的(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠，約占(zhan)非石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠消費量的(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價格的(de)大(da)(da)(da)幅上(shang)漲，同(tong)時(shi)我國(guo)(guo)(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)關(guan)鍵原料有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)生產(chan)(chan)(chan)技術方面取得突(tu)破，有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)生產(chan)(chan)(chan)技術在2005年前(qian)(qian)被幾家跨國(guo)(guo)(guo)公(gong)司壟斷，但目前(qian)(qian)我國(guo)(guo)(guo)已發展(zhan)成為(wei)全球(qiu)有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)第1大(da)(da)(da)國(guo)(guo)(guo)，這2個方面原因使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)價格從2011年起開(kai)始低于石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠，僅約為(wei)大(da)(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠的(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠，并開(kai)始大(da)(da)(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠。這將極大(da)(da)(da)拓展(zhan)有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)業的(de)市(shi)場空間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他(ta)有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)品的(de)消費。