硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常連(lian)有兩個有機基團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基和(he)少量乙烯基的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基的(de)(de)引入可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基及(ji)氰基的(de)(de)引入則可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)良好(hao)，一般(ban)在(zai)-55℃下仍能(neng)工作(zuo)。引入苯(ben)基后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也很突出，在(zai)180℃下可長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長時間仍有彈性(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好(hao)，氧氣透過率(lv)在(zai)合成聚合物中(zhong)是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)、不(bu)會導致(zhi)凝血(xue)的(de)(de)突出特(te)性(xing)，因此在(zai)醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅橡膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方法很多，通常按固(gu)化(hua)(hua)(hua)前的形態(tai)分(fen)(fen)為固(gu)體硅橡膠(jiao)(jiao)和液體硅橡膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)(hua)(hua)溫度分(fen)(fen)為室溫硫化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)，高溫硫化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)；按所用單體的不同，可(ke)(ke)分(fen)(fen)為甲(jia)基乙烯基硅橡膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯基硅橡膠(jiao)(jiao)、氟硅，腈硅橡膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按性能和用途的不同又(you)可(ke)(ke)分(fen)(fen)為通用型(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫用型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早(zao)期是由美(mei)國以三氯化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年(nian)(nian)，采用高比(bi)表面積的(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補(bu)強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍升(sheng)到(dao)實(shi)用階段，奠(dian)定了(le)現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技(ji)術的(de)(de)基礎(chu)。從二(er)甲(jia)基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國家(jia)有(you)美(mei)國。俄羅(luo)斯、德國、日本、韓(han)國和中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業(ye)化(hua)研(yan)究始于1957年(nian)(nian)，多家(jia)研(yan)究所和企業(ye)陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能力(li)為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指聚硅氧烷變成彈(dan)性(xing)體的(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成型(xing)的(de)。它主(zhu)要(yao)以高分子量的(de)聚甲(jia)基乙烯基硅氧烷為(wei)生膠(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填(tian)料(liao)、硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下(xia)硫化(hua)(hua)(hua)成彈(dan)性(xing)體。硅橡膠(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)主(zhu)要(yao)是(shi)各種類型(xing)的(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍(bei)。有時為(wei)了降(jiang)低成本或(huo)改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予(yu)硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種特殊(shu)的(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入相應(ying)的(de)各種添加(jia)(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方(fang)法如圖所示(shi)。一次硫(liu)化(hua)(hua)的目的是進行(xing)高(gao)分(fen)子(zi)鏈的交聯反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的目的是進行(xing)補充(chong)交聯、驅(qu)除硫(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產物和其他(ta)揮(hui)發性(xing)化(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的各項性(xing)能。常用的設(she)備有(you)開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真空(kong)密(mi)煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是高溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能保持一定的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度(du)，且(qie)力學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)能無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能優(you)異(yi)。這(zhe)對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫(zi)外線等(deng)十分穩定，在(zai)(zai)不加(jia)(jia)任何添加(jia)(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)(you)及(ji)化(hua)學(xue)(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)體透(tou)(tou)過性(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體組(zu)織(zhi)不粘(zhan)連，具有抗凝血作用，對(dui)肌體組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常少(shao)。特別適合作為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽車(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽車(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽車(che)工業(ye)硅橡膠(jiao)的用(yong)量約達2.0萬t。根據觀研天(tian)下的新研究(jiu)，增(zeng)加有(you)機(ji)硅材料在(zai)汽車(che)零部(bu)件(jian)(jian)方面的用(yong)量，可(ke)以(yi)(yi)大(da)幅度提高(gao)汽車(che)的安全性能，因(yin)此(ci)，汽車(che)產(chan)量和(he)單車(che)用(yong)量水平的提高(gao)都將推動汽車(che)工業(ye)對硅橡膠(jiao)需求(qiu)的增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的汽車(che)發(fa)展，關鍵汽車(che)零部(bu)件(jian)(jian)實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨(dang)政機(ji)關公務(wu)用(yong)車(che)選(xuan)用(yong)車(che)型目(mu)錄（征(zheng)求(qiu)意見稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴(kuo)大(da)在(zai)政府采(cai)購的市場份額，為(wei)(wei)改變目(mu)前國(guo)(guo)內政府采(cai)購以(yi)(yi)合資(zi)品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的局面提供了(le)保障(zhang)。促進自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展，國(guo)(guo)產(chan)汽車(che)業(ye)的繁(fan)榮(rong)將為(wei)(wei)汽車(che)膠(jiao)的應用(yong)提供有(you)力(li)保障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)在(zai)汽車(che)行(xing)業(ye)將以(yi)(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占(zhan)非(fei)石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量(liang)的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)油(you)價格(ge)的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵原料有機硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術方面取得突破(po)，有機硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術在(zai)2005年前被幾家跨(kua)國(guo)公司壟(long)斷(duan)，但目(mu)前我(wo)國(guo)已發展成(cheng)為全球有機硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)，這2個(ge)方面原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格(ge)從2011年起開(kai)始低于石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗(zong)石(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)始大(da)規模(mo)替代石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展有機硅(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有機硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消費(fei)。