硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原子交替構成，硅(gui)(gui)原子上通常連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含(han)甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則(ze)可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)及(ji)耐油性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)工作。引入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也(ye)很(hen)突出，在180℃下可長期工作，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)承(cheng)受數周或更長時(shi)間仍有(you)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧氣(qi)透(tou)過率在合成聚(ju)合物中是較高(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)突出特(te)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在醫(yi)用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通(tong)常按(an)(an)固化(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)(wei)固體(ti)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體(ti)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所(suo)用單體(ti)的(de)不同(tong)，可分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅，腈硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按(an)(an)性能和用途的(de)不同(tong)又可分(fen)為(wei)(wei)通(tong)用型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫(yi)用型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)以三(san)氯(lv)化(hua)(hua)鐵(tie)為催化(hua)(hua)劑合(he)成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問(wen)世(shi)。1948年(nian)，采用(yong)高比表(biao)面積(ji)的(de)氣(qi)相(xiang)法白(bai)炭(tan)黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能躍(yue)升(sheng)到實用(yong)階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)合(he)成開始生產硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家(jia)有(you)美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)(hua)研(yan)究始于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究所和企業(ye)陸(lu)續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為135千噸，其中(zhong)(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠是指聚硅(gui)(gui)氧烷變(bian)成彈性體(ti)的(de)過程是經過高(gao)(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型(xing)的(de)。它主要(yao)以(yi)高(gao)(gao)(gao)分子量的(de)聚甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧烷為(wei)生膠，混入(ru)補(bu)(bu)強填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)(hua)成彈性體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠的(de)補(bu)(bu)強主要(yao)是各(ge)(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)強度增加數十倍。有時為(wei)了(le)降低成本或改善膠料性能及賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)性能，也(ye)加入(ru)相(xiang)應的(de)各(ge)(ge)種(zhong)添(tian)加劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是各(ge)(ge)種(zhong)有機過氧化(hua)(hua)物(wu)或加成反應催化(hua)(hua)劑。

加工成型(xing)方法如圖所示。一次(ci)硫化的(de)目(mu)的(de)是進行(xing)高分子鏈的(de)交聯(lian)反(fan)應；二次(ci)硫化的(de)目(mu)的(de)是進行(xing)補充(chong)交聯(lian)、驅除硫化劑分解產(chan)物(wu)和其(qi)他揮發性化合(he)物(wu)以穩定硫化膠(jiao)(jiao)的(de)各項性能。常用的(de)設(she)備有開放式煉膠(jiao)(jiao)機、捏合(he)機及真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)征是(shi)高溫穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度僅是(shi)天(tian)然橡膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)高溫環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃(li)化(hua)溫度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異(yi)。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線等(deng)十分穩定，在(zai)不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)情況(kuang)下(xia)，就具(ju)有(you)(you)優良的(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優異(yi)的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫下(xia)的(de)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用橡膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)高溫和-50℃的(de)低(di)溫下(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)用橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中等(deng)的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡膠(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人(ren)體(ti)(ti)(ti)組織不(bu)粘連，具(ju)有(you)(you)抗凝血(xue)作(zuo)用，對(dui)肌體(ti)(ti)(ti)組織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別(bie)適合作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分別(bie)(bie)達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別(bie)(bie)增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用量(liang)約達2.0萬(wan)t。根(gen)據(ju)觀(guan)研(yan)天下(xia)的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加(jia)有機硅(gui)材料(liao)在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)方面的(de)(de)用量(liang)，可(ke)以(yi)大幅度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)用量(liang)水平的(de)(de)提(ti)(ti)高都將(jiang)推(tui)動(dong)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國家鼓(gu)勵自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)實(shi)現自主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)(zheng)機關(guan)公務用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求意見稿）》為自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)(pai)擴(kuo)大在政(zheng)(zheng)府采購的(de)(de)市(shi)場份額，為改(gai)變目(mu)前國內政(zheng)(zheng)府采購以(yi)合(he)資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)(pai)產品(pin)(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)(de)局(ju)面提(ti)(ti)供了保障。促進自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)(pai)發展，國產汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用提(ti)(ti)供有力保障。預(yu)測未(wei)來3年(nian)，我國室溫硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重(zhong)要的(de)非石油(you)基(ji)合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石油(you)基(ji)合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但因(yin)為(wei)石油(you)價(jia)格(ge)的(de)大(da)幅上漲，同時我國在硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關(guan)鍵(jian)原料有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術方面取得突破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術在2005年(nian)(nian)前被(bei)幾(ji)家跨國公司壟(long)斷，但目前我國已(yi)發展成為(wei)全(quan)球有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)第1大(da)國，這(zhe)2個方面原因(yin)使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格(ge)從(cong)2011年(nian)(nian)起開始(shi)低(di)于石油(you)基(ji)合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石油(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成為(wei)廉價(jia)的(de)合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)規模(mo)替(ti)代石油(you)基(ji)合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓(tuo)展有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場(chang)空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他(ta)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費。