硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和(he)(he)氧原(yuan)子交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上通常連有兩個有機(ji)基(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)和(he)(he)少量乙(yi)烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節(jie)組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)可提高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可提高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)良好，一(yi)般在(zai)-55℃下仍能(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯(ben)基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱(re)性(xing)能(neng)也很突出，在(zai)180℃下可長期工作(zuo)，稍高于200℃也能(neng)承受數周或(huo)更長時間仍有彈性(xing)，瞬(shun)時可耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過率在(zai)合成(cheng)聚合物中(zhong)是較高的(de)(de)(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生(sheng)理(li)惰性(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)，因(yin)此在(zai)醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠分(fen)類的方法很多(duo)，通常按固化(hua)(hua)前的形態分(fen)為固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠和(he)液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠；按硫化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為室(shi)溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠，高溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠；按所用單體的不同(tong)，可分(fen)為甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠，甲(jia)基苯基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠等(deng)；按性能(neng)和(he)用途的不同(tong)又可分(fen)為通用型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠早期是由(you)美國(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯化鐵為催化劑合成的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠產(chan)品問世。1948年，采用(yong)高(gao)比表面積的(de)(de)(de)氣相法白炭黑(hei)補強(qiang)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠研制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)性能躍升到(dao)實用(yong)階段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生產(chan)技術的(de)(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成開(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)工業化研究始于1957年，多家研究所和企業陸續(xu)開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生產(chan)能力為135千噸(dun)，其中(zhong)高(gao)溫膠100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅氧烷變成(cheng)彈性體的(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它(ta)主要以高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基乙烯(xi)基硅氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加熱(re)加壓下(xia)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)(qiang)主要是(shi)各(ge)種類型的(de)(de)白炭(tan)黑(hei)，可(ke)使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度增(zeng)加數十倍。有(you)時為了降低(di)成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性能(neng)及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)性能(neng)，也加入(ru)相應的(de)(de)各(ge)種添加劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種有(you)機(ji)過氧化(hua)(hua)物或加成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加(jia)工(gong)成型方(fang)法(fa)如圖所示。一次(ci)(ci)硫(liu)化的目的是進行(xing)高分子鏈的交聯反應(ying)；二次(ci)(ci)硫(liu)化的目的是進行(xing)補充交聯、驅除(chu)硫(liu)化劑分解產物和其他揮發性化合(he)物以(yi)穩定硫(liu)化膠的各項性能。常(chang)用的設備有(you)開放式煉膠機、捏合(he)機及真(zhen)空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在200℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保持(chi)一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對(dui)航空、宇航工(gong)業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫(zi)外(wai)線(xian)等十分穩定(ding)，在不加(jia)任何添(tian)加(jia)劑(ji)的(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常好。（5）物理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)物理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其(qi)物理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于(yu)通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及(ji)化(hua)(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧、二(er)氧化(hua)(hua)碳等氣體(ti)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)有(you)抗凝血(xue)作用，對(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別(bie)適合作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)車(che)工業協(xie)會統(tong)計，2012年，汽(qi)車(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同(tong)比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)工業硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究(jiu)，增(zeng)加有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)車(che)零(ling)部件方(fang)面(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大(da)幅度(du)提高汽(qi)車(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)產(chan)量(liang)和單(dan)車(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)車(che)工業對硅(gui)橡(xiang)膠需求的(de)(de)增(zeng)加。國家鼓勵自主品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)車(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)車(che)零(ling)部件實現自主化，《2012年度(du)黨政(zheng)(zheng)機(ji)關公務用(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)車(che)型目(mu)錄（征(zheng)求意(yi)見稿）》為(wei)自主品(pin)牌擴大(da)在政(zheng)(zheng)府采(cai)購的(de)(de)市場份額，為(wei)改(gai)變目(mu)前國內政(zheng)(zheng)府采(cai)購以合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主的(de)(de)局面(mian)提供(gong)了(le)保(bao)障。促進自主品(pin)牌發(fa)展，國產(chan)汽(qi)車(che)業的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)提供(gong)有力保(bao)障。預測未(wei)來3年，我(wo)國室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)車(che)行業將(jiang)以年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的98%。但因(yin)(yin)為(wei)(wei)石(shi)油(you)價格(ge)的大幅上漲，同時(shi)我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的關鍵原料有機(ji)硅(gui)單體的生產(chan)技術方面(mian)取得突破(po)，有機(ji)硅(gui)單體的生產(chan)技術在(zai)2005年(nian)前被幾家跨(kua)國(guo)公司壟斷(duan)，但目前我(wo)國(guo)已發展(zhan)成為(wei)(wei)全球有機(ji)硅(gui)單體第(di)1大國(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原因(yin)(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的價格(ge)從(cong)2011年(nian)起開(kai)始低于(yu)石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成為(wei)(wei)廉價的合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大規模替代石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)產(chan)業的市(shi)場空(kong)間，同時(shi)將帶動(dong)硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)樹(shu)脂(zhi)等其(qi)他(ta)有機(ji)硅(gui)產(chan)品的消費(fei)。