硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)和氧原子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)原子(zi)上通常連有兩個有機(ji)基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)提高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐高、低溫性(xing)能(neng)，三氟(fu)丙(bing)基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)提高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐溫及耐油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐低溫性(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)工作(zuo)。引入苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)也(ye)很突(tu)出，在180℃下可(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍高于200℃也(ye)能(neng)承(cheng)受數(shu)周或更長時(shi)間仍(reng)有彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過率(lv)在合(he)成(cheng)聚合(he)物中是較高的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還(huan)具有生理(li)惰(duo)性(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因(yin)此(ci)在醫(yi)用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方法很多，通常(chang)按(an)(an)固化(hua)(hua)前的形(xing)態分(fen)(fen)為固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為室(shi)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用單體的不同，可(ke)分(fen)(fen)為甲(jia)基乙(yi)(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙(yi)(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)(an)性能和(he)用途的不同又可(ke)分(fen)(fen)為通用型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐高溫(wen)型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠早期是(shi)由美國(guo)(guo)以三氯化鐵(tie)為催(cui)化劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡膠產(chan)品(pin)問世(shi)。1948年(nian)，采用高比表面(mian)積的(de)(de)氣相法(fa)白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠研制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)性(xing)能躍(yue)升到實用階(jie)段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡膠生(sheng)(sheng)產(chan)技術的(de)(de)基礎(chu)。從(cong)二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)工業化研究(jiu)始于1957年(nian)，多家(jia)研究(jiu)所和(he)企(qi)業陸(lu)續開發出各種硅(gui)(gui)橡膠。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠生(sheng)(sheng)產(chan)能力(li)為135千(qian)噸，其(qi)中高溫膠100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧(yang)(yang)烷變(bian)成(cheng)彈性體的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它(ta)主要(yao)以高分子量的(de)(de)聚(ju)甲(jia)基乙烯(xi)基硅氧(yang)(yang)烷為(wei)生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)彈性體。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)數十倍。有時為(wei)了(le)降低成(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)料(liao)性能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性能(neng)，也加(jia)入相應的(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有機過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型方法如圖所示。一(yi)次硫化的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)是(shi)進行(xing)高分子鏈(lian)的(de)(de)(de)(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次硫化的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)是(shi)進行(xing)補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫化劑(ji)分解產物和其他揮發性化合物以穩定硫化膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)各項性能(neng)。常用的(de)(de)(de)(de)設備有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征(zheng)是(shi)高(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅(jin)是(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)(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(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫外線等(deng)十分穩(wen)定，在不加任何添加劑的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有優良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)(wu)理(li)(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其物(wu)(wu)理(li)(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及(ji)化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組(zu)織不粘連(lian)，具(ju)有抗凝血作(zuo)用，對(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少。特別(bie)適合作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產銷分(fen)別達(da)到(dao)1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分(fen)別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)用(yong)量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)(yan)天(tian)下的(de)新研(yan)(yan)究(jiu)，增(zeng)加(jia)有機硅(gui)(gui)材(cai)料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部件方面的(de)用(yong)量(liang)，可以大(da)幅度提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產量(liang)和單(dan)車(che)用(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)對(dui)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部件實現自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機關公(gong)務(wu)用(yong)車(che)選(xuan)用(yong)車(che)型(xing)目錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)擴大(da)在(zai)(zai)政府采購的(de)市場份額，為(wei)改變目前國(guo)(guo)內政府采購以合資品牌(pai)產品為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)局(ju)面提(ti)(ti)供(gong)了(le)保障。促(cu)進自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)發(fa)展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提(ti)(ti)供(gong)有力保障。預測未來3年(nian)，我(wo)國(guo)(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非石油(you)(you)基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石油(you)(you)基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但因(yin)為(wei)石油(you)(you)價格(ge)的(de)大(da)(da)幅上(shang)漲(zhang)，同時(shi)我國在硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料(liao)有機(ji)硅單體(ti)的(de)生產(chan)技術方面取得突破，有機(ji)硅單體(ti)的(de)生產(chan)技術在2005年前(qian)被(bei)幾家跨(kua)國公(gong)司壟斷(duan)，但目前(qian)我國已(yi)發展成(cheng)為(wei)全球(qiu)有機(ji)硅單體(ti)第1大(da)(da)國，這(zhe)2個方面原(yuan)因(yin)使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價格(ge)從2011年起開始(shi)低于(yu)石油(you)(you)基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗石油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)規模替代石油(you)(you)基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓展有機(ji)硅產(chan)業(ye)的(de)市場空(kong)間，同時(shi)將帶動硅油(you)(you)、硅烷偶聯劑和硅樹脂等(deng)其他有機(ji)硅產(chan)品的(de)消(xiao)費。