硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)(yang)原子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常(chang)連有兩個有機基(ji)(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)少量乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節組(zu)成。苯基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工(gong)作。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突(tu)出(chu)，在(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長(chang)期工(gong)作，稍高于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更(geng)長(chang)時間仍有彈(dan)性(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)(yang)氣(qi)透過率在(zai)(zai)合成聚合物(wu)中是較(jiao)高的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)還(huan)具有生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血(xue)的(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的方法很多，通(tong)常(chang)按(an)(an)固化(hua)前的形態分為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫(liu)(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體(ti)的不同，可分為(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)(an)性能(neng)和用(yong)途的不同又可分為(wei)通(tong)用(yong)型、超(chao)耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)型、超(chao)耐(nai)(nai)高溫(wen)(wen)型、高強(qiang)力型、耐(nai)(nai)油型、醫用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由美(mei)國(guo)以三氯化鐵為催化劑合成的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高比(bi)表面積的(de)(de)(de)氣相法白炭黑補(bu)強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍升到(dao)實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術(shu)的(de)(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)(he)中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化研(yan)究始于1957年，多家(jia)研(yan)究所和(he)(he)企業陸(lu)續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為135千噸，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)(ju)硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)過程是(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要以高分子(zi)量的(de)(de)聚(ju)(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混(hun)入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)劑(ji)等(deng)，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要是(shi)各種類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有(you)時(shi)為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各種特殊(shu)的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入相(xiang)應的(de)(de)各種添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各種有(you)機過氧(yang)化(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反(fan)應催化(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所示。一次(ci)(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)(xing)高分(fen)子鏈的(de)交聯反應(ying)；二次(ci)(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)(xing)補充(chong)交聯、驅(qu)除(chu)硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產物和其他揮發性化(hua)合(he)物以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)各(ge)項(xiang)性能。常用的(de)設備有開放式煉(lian)(lian)膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及(ji)真空密(mi)煉(lian)(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的特(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的一半，但在200℃以上(shang)的高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境(jing)下，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)保持(chi)一定的柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變(bian)化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可(ke)達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對航空(kong)、宇航工業的意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩定，在不加任何添加劑的情況(kuang)下，就具有(you)(you)優(you)良的耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)優(you)異的絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下的物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下，其物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)中(zhong)等的耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體的透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體組織(zhi)(zhi)不粘連(lian)，具有(you)(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對肌體組織(zhi)(zhi)的反應(ying)性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特(te)別適(shi)合作(zuo)為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷(xiao)分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業硅橡膠(jiao)的(de)用(yong)量約(yue)達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下的(de)新研究，增(zeng)加有機(ji)(ji)硅材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件方面的(de)用(yong)量，可以大(da)幅度(du)提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全(quan)性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量和單車(che)(che)用(yong)量水平的(de)提高(gao)都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業對硅橡膠(jiao)需(xu)求的(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵(li)自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件實現自主(zhu)化(hua)(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機(ji)(ji)關公(gong)務用(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大(da)在政(zheng)府采購(gou)的(de)市場份額(e)，為(wei)改變(bian)目前(qian)國(guo)內(nei)政(zheng)府采購(gou)以合資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)局面提供了(le)保障。促進自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)應(ying)用(yong)提供有力保障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室(shi)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)98%。但因為石(shi)油(you)(you)價格的(de)大(da)幅上漲，同時我國(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)(chan)技術方(fang)(fang)面取得突破，有機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)(chan)技術在2005年(nian)(nian)前被幾家跨國(guo)公(gong)司壟(long)斷，但目前我國(guo)已(yi)發(fa)展(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)第(di)1大(da)國(guo)，這2個方(fang)(fang)面原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價格從2011年(nian)(nian)起開始低于石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉(lian)價的(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)業的(de)市場空(kong)間，同時將帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他(ta)有機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)消費。