硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈(lian)由硅和(he)氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅原子上(shang)通(tong)常連有兩個有機基(ji)(ji)團的橡膠(jiao)。普(pu)通(tong)的硅橡膠(jiao)主(zhu)要由含(han)甲(jia)基(ji)(ji)和(he)少(shao)量(liang)乙烯基(ji)(ji)的硅氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的引入可(ke)提高硅橡膠(jiao)的耐(nai)(nai)高、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟(fu)丙(bing)基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的引入則可(ke)提高硅橡膠(jiao)的耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良(liang)好，一般(ban)在-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工(gong)作。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡膠(jiao)的耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)(neng)也很(hen)突出(chu)，在180℃下可(ke)長(chang)期工(gong)作，稍高于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時間(jian)仍(reng)有彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的高溫(wen)。硅橡膠(jiao)的透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率在合成(cheng)聚合物(wu)中是(shi)較高的。此外，硅橡膠(jiao)還具(ju)有生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血(xue)的突出(chu)特性(xing)(xing)，因此在醫用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)方(fang)法很多(duo)，通常按(an)固(gu)化(hua)前的(de)形(xing)態分為固(gu)體硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫度分為室溫硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體的(de)不同(tong)，可(ke)分為甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能和用(yong)途的(de)不同(tong)又可(ke)分為通用(yong)型、超耐低溫型、超耐高溫型、高強力型、耐油(you)型、醫用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美(mei)(mei)國(guo)(guo)以(yi)三氯化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問(wen)世。1948年(nian)，采用高(gao)比(bi)表面積的(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到實用階(jie)段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美(mei)(mei)國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研究始于(yu)1957年(nian)，多(duo)家(jia)研究所和企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能(neng)力(li)為135千(qian)噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是指聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的過程是經(jing)過高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)型的。它(ta)主要(yao)以高(gao)分子量(liang)的聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)烷為生(sheng)膠(jiao)，混入補(bu)(bu)強(qiang)填料、硫化(hua)劑等，在加熱加壓下硫化(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的補(bu)(bu)強(qiang)主要(yao)是各(ge)種類型的白炭黑，可使(shi)硫化(hua)膠(jiao)的強(qiang)度增加數十(shi)倍。有(you)時為了(le)降低成(cheng)本(ben)或(huo)改善膠(jiao)料性(xing)能(neng)及賦(fu)予硫化(hua)膠(jiao)各(ge)種特(te)殊的性(xing)能(neng)，也(ye)加入相應的各(ge)種添加劑。硫化(hua)劑是各(ge)種有(you)機過氧(yang)化(hua)物(wu)或(huo)加成(cheng)反應催化(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行高分子鏈的(de)交(jiao)聯反應；二(er)次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑分解產物和其(qi)他揮發性(xing)化(hua)(hua)合物以穩定(ding)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)各項性(xing)能。常用(yong)的(de)設備(bei)有開(kai)放式煉膠(jiao)機(ji)、捏(nie)合機(ji)及(ji)真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)(ming)顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃(li)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達-100℃，表明(ming)(ming)其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這對航空、宇航工業的(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線等(deng)十分穩(wen)定，在不加任(ren)何添加劑的(de)(de)情況下，就具有(you)優(you)(you)良(liang)的(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)(you)異(yi)的(de)(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織(zhi)不粘連，具有(you)抗凝血作(zuo)用，對肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適(shi)合(he)作(zuo)為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷(xiao)分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天(tian)下(xia)的(de)新研(yan)究，增加(jia)有(you)(you)機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件方面的(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大幅(fu)度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安全(quan)性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵(li)自主(zhu)(zhu)品牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年度(du)黨政(zheng)機關公(gong)務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)品牌(pai)擴大在政(zheng)府采購的(de)市(shi)場(chang)份額，為(wei)改變(bian)目前(qian)國(guo)內政(zheng)府采購以(yi)合資品牌(pai)產品為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)局面提供了保(bao)障(zhang)。促進自主(zhu)(zhu)品牌(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提供有(you)(you)力(li)保(bao)障(zhang)。預測未來3年，我國(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增長。

此外，硅橡(xiang)(xiang)膠是重要的(de)非石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約占非石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消費(fei)量的(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)價格的(de)大(da)幅上漲(zhang)，同時我國在硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)關(guan)鍵原料有(you)機硅單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)(chan)技術方面取得突破，有(you)機硅單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)(chan)技術在2005年(nian)前被幾家跨國公司壟斷，但目前我國已發(fa)展成(cheng)(cheng)為(wei)全(quan)球有(you)機硅單(dan)體(ti)第1大(da)國，這2個方面原因(yin)使硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)價格從2011年(nian)起開始低于石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)膠的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開始大(da)規模替代石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這將極(ji)大(da)拓展有(you)機硅產(chan)(chan)業的(de)市場空間，同時將帶(dai)動硅油(you)、硅烷(wan)偶聯劑和硅樹脂等其他有(you)機硅產(chan)(chan)品的(de)消費(fei)。