硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子(zi)交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通常(chang)連有(you)兩個(ge)有(you)機(ji)基團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要(yao)由含甲基和少量乙(yi)烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組(zu)成(cheng)。苯基的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟(fu)丙基及(ji)(ji)氰(qing)基的(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及(ji)(ji)耐(nai)(nai)油(you)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)(nai)低溫性(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周(zhou)或更長時(shi)間仍有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好(hao)，氧(yang)氣(qi)透過率(lv)在(zai)合成(cheng)聚合物中是(shi)較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具有(you)生理惰(duo)性(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特(te)性(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠分(fen)類的(de)(de)方(fang)法很多，通常按固化前的(de)(de)形態分(fen)為固體(ti)硅(gui)橡膠和液體(ti)硅(gui)橡膠；按硫(liu)化溫(wen)(wen)度分(fen)為室溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡膠，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡膠；按所(suo)用(yong)單體(ti)的(de)(de)不同，可(ke)分(fen)為甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡膠，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡膠、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡膠等；按性能(neng)和用(yong)途的(de)(de)不同又可(ke)分(fen)為通用(yong)型、超耐低溫(wen)(wen)型、超耐高(gao)溫(wen)(wen)型、高(gao)強力(li)型、耐油型、醫用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三氯(lv)化鐵(tie)為(wei)催化劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用(yong)高(gao)比表面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成(cheng)功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升到(dao)實用(yong)階(jie)段，奠(dian)定(ding)了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)烷合成(cheng)開始生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業(ye)化研究始于1957年，多(duo)家(jia)研究所(suo)和(he)企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能(neng)力為(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)(de)(de)過程是(shi)(shi)經(jing)過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它(ta)主要以高分子量的(de)(de)(de)聚甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧烷為(wei)生膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填(tian)料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加熱(re)加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補強(qiang)主要是(shi)(shi)各(ge)種類型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加數十(shi)倍(bei)。有(you)時為(wei)了降低(di)成(cheng)本或改(gai)善(shan)膠(jiao)料性(xing)能及(ji)賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)(de)性(xing)能，也加入(ru)相應的(de)(de)(de)各(ge)種添加劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)(shi)各(ge)種有(you)機過氧化(hua)(hua)(hua)物或加成(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖所示。一(yi)次(ci)硫化的(de)目的(de)是進(jin)(jin)行高分子鏈(lian)的(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次(ci)硫化的(de)目的(de)是進(jin)(jin)行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫化劑(ji)分解產(chan)物(wu)(wu)和其(qi)他揮(hui)發性(xing)化合物(wu)(wu)以穩定硫化膠的(de)各項性(xing)能。常用(yong)的(de)設備有開放(fang)式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅是(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一(yi)(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特(te)殊(shu)配(pei)方可(ke)達(da)-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)(yi)。這對(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧、臭氧及(ji)紫(zi)外線等(deng)十(shi)分穩定，在(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就具有(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優異(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于(yu)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化學(xue)(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧、二氧化碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織不(bu)粘(zhan)連，具有(you)抗凝血作(zuo)(zuo)用(yong)，對(dui)肌(ji)體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別適合作(zuo)(zuo)為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研(yan)天下的(de)(de)(de)新(xin)研(yan)究(jiu)，增加有機(ji)硅材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)(de)用(yong)量，可以(yi)大(da)幅(fu)度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安全(quan)性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量和單車(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)(de)提高都將(jiang)推(tui)動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主品牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件實(shi)現自(zi)主化，《2012年度(du)黨政機(ji)關(guan)公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求意見稿(gao)）》為自(zi)主品牌擴大(da)在(zai)政府采(cai)購的(de)(de)(de)市場份額，為改變目(mu)前(qian)國(guo)(guo)內政府采(cai)購以(yi)合資品牌產品為主的(de)(de)(de)局面提供(gong)了(le)保障。促(cu)進自(zi)主品牌發展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提供(gong)有力保障。預(yu)測未來3年，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年均(jun)20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)油(you)價格的(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時(shi)(shi)我國在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)生產(chan)技術方面取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)生產(chan)技術在(zai)2005年前(qian)被幾家跨國公司壟(long)斷，但目前(qian)我國已發展成(cheng)(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體第1大(da)國，這2個方面原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格從2011年起(qi)開始低(di)于石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉(lian)價的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規(gui)模替代石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市(shi)場(chang)空間，同(tong)時(shi)(shi)將帶動(dong)硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)消費。