硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)(lian)由硅(gui)(gui)和(he)氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)和(he)少量乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)性能(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)工作。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性能(neng)也很突出(chu)，在180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更(geng)長(chang)時間仍有(you)(you)彈(dan)性，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性好，氧氣(qi)(qi)透過率在合(he)成(cheng)聚合(he)物中(zhong)是較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理(li)惰性、不(bu)會(hui)導(dao)致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性，因此在醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的(de)方(fang)法很多，通常按固化(hua)(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)為固體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)為室(shi)溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所(suo)用(yong)單體的(de)不(bu)同，可(ke)分(fen)(fen)為甲基乙烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按性能和用(yong)途的(de)不(bu)同又可(ke)分(fen)(fen)為通用(yong)型、超(chao)耐低(di)溫(wen)(wen)型、超(chao)耐高溫(wen)(wen)型、高強力型、耐油型、醫用(yong)型等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由(you)美(mei)國以(yi)三氯化鐵(tie)為(wei)催(cui)化劑合成(cheng)(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問(wen)世。1948年，采用高比(bi)表面(mian)積的(de)(de)氣相法白(bai)炭(tan)黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到實用階段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國家(jia)有美(mei)國。俄羅斯、德國、日本(ben)、韓(han)國和(he)中國等。中國硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工(gong)業(ye)化研究始于1957年，多家(jia)研究所(suo)和(he)企(qi)業(ye)陸續開發出各(ge)種(zhong)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中國硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能(neng)力為(wei)135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)過程是(shi)(shi)經(jing)過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要(yao)以高分子(zi)量的(de)聚甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為(wei)生膠，混入補強(qiang)(qiang)填(tian)料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱加壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠的(de)補強(qiang)(qiang)主要(yao)是(shi)(shi)各種類型的(de)白(bai)炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)(qiang)度增加數(shu)十倍。有時為(wei)了(le)降低(di)成(cheng)本或改善膠料性(xing)能(neng)(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各種特殊的(de)性(xing)能(neng)(neng)，也加入相應的(de)各種添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各種有機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)的目的是(shi)進行高分(fen)子鏈的交(jiao)聯(lian)反應；二次硫(liu)(liu)化(hua)的目的是(shi)進行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化(hua)劑分(fen)解產(chan)物和(he)其他揮發性(xing)化(hua)合(he)物以(yi)穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的各項性(xing)能(neng)。常用(yong)的設備有(you)開放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特征(zheng)是高溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)(yi)定的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等十分穩(wen)定，在不加任(ren)何(he)添加劑的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優(you)(you)良的(de)(de)耐(nai)(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(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)(nai)油(you)及化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮(dan)、氧、二氧化(hua)(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體組織(zhi)不粘連(lian)，具(ju)有(you)抗(kang)凝血(xue)作(zuo)用，對(dui)肌體組織(zhi)的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別適合作(zuo)為(wei)醫(yi)用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中國(guo)汽(qi)車工業(ye)協會(hui)統計，2012年，汽(qi)車產銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和(he)(he)1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別(bie)增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)車工業(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)用量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)(ju)觀(guan)研(yan)天下的(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加(jia)有機硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)車零部件方(fang)面的(de)用量(liang)，可以大(da)幅度提(ti)高汽(qi)車的(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)車產量(liang)和(he)(he)單車用量(liang)水平(ping)的(de)提(ti)高都將(jiang)推(tui)動汽(qi)車工業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)車發(fa)展，關鍵汽(qi)車零部件實(shi)現自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政機關公務用車選用車型目錄（征求(qiu)意見稿(gao)）》為自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大(da)在(zai)政府采購(gou)的(de)市場份額，為改(gai)變目前國(guo)內政府采購(gou)以合資品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)局面提(ti)供(gong)了保障(zhang)。促進自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)產汽(qi)車業(ye)的(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)車膠(jiao)的(de)應用提(ti)供(gong)有力保障(zhang)。預測未來3年，我國(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)車行業(ye)將(jiang)以年均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)費(fei)量(liang)的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)油(you)價格(ge)的(de)(de)大幅上漲(zhang)，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術(shu)方(fang)面(mian)取得突(tu)破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術(shu)在2005年前被幾家跨國(guo)公(gong)司壟斷，但(dan)目(mu)前我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球(qiu)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大國(guo)，這(zhe)2個(ge)方(fang)面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年起開始低于(yu)石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約(yue)為(wei)大宗石(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大規(gui)模替代石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大拓展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市(shi)場空間(jian)，同時將帶動(dong)硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等(deng)其他(ta)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消(xiao)費(fei)。