硅橡膠是(shi)指主鏈由(you)硅(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)的硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯(ben)基(ji)的引入可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的耐(nai)高、低溫(wen)性(xing)能，三氟(fu)丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的引入則可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)能良好，一般在(zai)-55℃下仍能工作。引入苯(ben)基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的耐(nai)熱性(xing)能也很突出，在(zai)180℃下可(ke)長期工作，稍高于200℃也能承(cheng)受數周或(huo)更長時間仍有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的透(tou)氣性(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率在(zai)合成聚合物中是(shi)較高的。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)生理惰性(xing)、不會導致(zhi)凝血的突出特性(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的(de)(de)方法很多，通常按(an)固化前的(de)(de)形態分(fen)(fen)(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫度分(fen)(fen)(fen)為室(shi)溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的(de)(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)(fen)為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)性能(neng)和(he)用(yong)途的(de)(de)不同(tong)又(you)可(ke)分(fen)(fen)(fen)為通用(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低(di)溫型(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)以三氯化鐵為催化劑合(he)成的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年，采用高比表面積的(de)氣相法(fa)白炭黑補強(qiang)的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實(shi)用階段，奠定(ding)了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)烷合(he)成開(kai)始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄(e)羅斯、德(de)國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化研(yan)(yan)究(jiu)始于1957年，多家(jia)研(yan)(yan)究(jiu)所和(he)企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅氧烷變成彈性體(ti)的(de)(de)(de)過程是(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成型的(de)(de)(de)。它(ta)主要(yao)以高分子量(liang)的(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅氧烷為(wei)生膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈性體(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)(de)白(bai)炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)(jia)數十倍。有時為(wei)了(le)降低(di)成本或(huo)改(gai)善膠(jiao)料性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)(de)性能，也(ye)加(jia)(jia)入(ru)相(xiang)應的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)有機(ji)過氧化(hua)(hua)物(wu)或(huo)加(jia)(jia)成反應催(cui)化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫化的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行(xing)高分子(zi)鏈的(de)交聯反(fan)應；二(er)次(ci)硫化的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行(xing)補充(chong)交聯、驅除硫化劑分解(jie)產(chan)物(wu)和其(qi)他揮發(fa)性化合(he)物(wu)以穩(wen)定硫化膠的(de)各項(xiang)性能(neng)。常用的(de)設備有(you)開放式煉膠機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的特征是高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的強度僅是天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的一半，但在200℃以上的高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)(ding)的柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)(ming)顯變(bian)化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表明(ming)(ming)其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)航空、宇航工業的意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩(wen)定(ding)(ding)，在不加任何添加劑的情況下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優良的耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優異的絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等的耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳(tan)等氣(qi)體(ti)的透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體(ti)組織不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用，對(dui)肌體(ti)組織的反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特別適(shi)合作(zuo)為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)工業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)銷(xiao)分(fen)別達到(dao)1927.18萬輛和(he)(he)(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別增長(chang)4.63%和(he)(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工業硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)用(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)新(xin)研究，增加(jia)有機(ji)硅(gui)(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)零部件(jian)方面(mian)的(de)用(yong)量(liang)(liang)，可(ke)以(yi)大幅度(du)提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)量(liang)(liang)和(he)(he)(he)單車(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)提高(gao)都將(jiang)(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)工業對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)增加(jia)。國家(jia)鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)發(fa)展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)零部件(jian)實現自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年度(du)黨政(zheng)機(ji)關公務用(yong)車(che)選(xuan)用(yong)車(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴(kuo)大在(zai)(zai)政(zheng)府采購的(de)市場份額，為(wei)改變(bian)目(mu)前(qian)國內政(zheng)府采購以(yi)合(he)資品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)局(ju)面(mian)提供了保障。促進自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)業的(de)繁榮(rong)將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)膠(jiao)(jiao)的(de)應用(yong)提供有力保障。預測未來3年，我國室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)行業將(jiang)(jiang)以(yi)年均20%增長(chang)。

此(ci)外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的非石油(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石油(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的98%。但(dan)(dan)因(yin)為(wei)(wei)石油(you)價(jia)格的大(da)(da)幅上漲，同時我(wo)國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的關鍵(jian)原料有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)的生產(chan)技(ji)(ji)術(shu)方(fang)面取得突破，有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)的生產(chan)技(ji)(ji)術(shu)在2005年(nian)前(qian)被幾家跨國公(gong)司壟斷，但(dan)(dan)目(mu)前(qian)我(wo)國已(yi)發展成(cheng)為(wei)(wei)全球(qiu)有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大(da)(da)國，這(zhe)2個方(fang)面原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的價(jia)格從2011年(nian)起(qi)開(kai)始(shi)低于石油(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大(da)(da)宗石油(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)始(shi)大(da)(da)規模替(ti)代石油(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓展有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)產(chan)業的市場空間，同時將帶(dai)動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)樹脂(zhi)等其(qi)他有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)產(chan)品的消費。