硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)和(he)(he)氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)原子上通(tong)(tong)常連(lian)有兩個有機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)(tong)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)和(he)(he)少量乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)引入可提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐高、低溫性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引入則可提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐溫及耐油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫性(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引入苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)也很突出，在(zai)180℃下可長期工(gong)作，稍高于200℃也能(neng)承受數周或(huo)更(geng)長時(shi)間仍有彈(dan)性(xing)，瞬時(shi)可耐300℃以上的(de)(de)高溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透(tou)過率(lv)在(zai)合成(cheng)聚合物中是較高的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生(sheng)理(li)惰性(xing)、不(bu)會導(dao)致凝(ning)血的(de)(de)突出特(te)性(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)分類的方法(fa)很多，通常按(an)固化前的形態分為固體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫度分為室(shi)溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的不(bu)(bu)同，可分為甲基(ji)(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用(yong)途的不(bu)(bu)同又可分為通用(yong)型(xing)、超耐低溫型(xing)、超耐高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國以三氯化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑(ji)合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產品(pin)問世。1948年，采用(yong)(yong)高(gao)比表(biao)面積的(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升到實用(yong)(yong)階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術的(de)基(ji)礎(chu)。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國家有美國。俄羅斯、德國、日本、韓國和(he)中國等。中國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業化(hua)(hua)研(yan)究始于1957年，多家研(yan)究所和(he)企業陸續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能力為135千噸(dun)，其(qi)中高(gao)溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化硅橡膠(jiao)是指(zhi)聚硅氧烷(wan)變成彈性體(ti)的(de)過(guo)程(cheng)是經過(guo)高溫（110-170℃）硫化成型的(de)。它主(zhu)要(yao)以高分子量的(de)聚甲基乙烯基硅氧烷(wan)為生膠(jiao)，混入(ru)補(bu)強填料、硫化劑等，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫化成彈性體(ti)。硅橡膠(jiao)的(de)補(bu)強主(zhu)要(yao)是各(ge)種類型的(de)白炭黑，可使硫化膠(jiao)的(de)強度增加(jia)(jia)數十(shi)倍。有時為了(le)降低(di)成本或改善膠(jiao)料性能及(ji)賦予硫化膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)性能，也加(jia)(jia)入(ru)相應(ying)的(de)各(ge)種添加(jia)(jia)劑。硫化劑是各(ge)種有機過(guo)氧化物或加(jia)(jia)成反(fan)應(ying)催化劑。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次硫化(hua)的目(mu)的是進(jin)(jin)行高(gao)分(fen)子鏈(lian)的交聯反(fan)應；二次硫化(hua)的目(mu)的是進(jin)(jin)行補充(chong)交聯、驅除硫化(hua)劑分(fen)解產物和其他(ta)揮發性(xing)化(hua)合(he)物以(yi)穩定硫化(hua)膠的各項性(xing)能。常(chang)用的設備有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)特(te)征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)強度僅是(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或(huo)某些(xie)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)柔韌性(xing)、回彈性(xing)和(he)表面(mian)硬(ying)度，且力學(xue)性(xing)能(neng)無明(ming)(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)玻(bo)璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達(da)-100℃，表明(ming)(ming)其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)優(you)異。這(zhe)對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候性(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線(xian)等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)不加(jia)任何添(tian)加(jia)劑(ji)的(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)(ju)有優(you)良的(de)耐(nai)候性(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有優(you)異的(de)絕緣性(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)也(ye)非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理機械性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)物(wu)理機械性(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)150℃的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物(wu)理機械性(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)學(xue)試(shi)劑(ji)性(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有中等(deng)的(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)透(tou)過性(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(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)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)(ti)組織不粘連，具(ju)(ju)有抗凝血(xue)作用(yong)(yong)，對(dui)肌(ji)體(ti)(ti)(ti)組織的(de)反應性(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特(te)別適合作為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據觀研天(tian)下的(de)新研究，增(zeng)加(jia)有(you)機(ji)硅(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)方(fang)面(mian)的(de)用(yong)(yong)量，可以(yi)大幅(fu)度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)提(ti)高(gao)都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)品牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)實(shi)現自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)(zheng)機(ji)關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿(gao)）》為(wei)自主(zhu)品牌(pai)(pai)擴(kuo)大在(zai)政(zheng)(zheng)府采購的(de)市(shi)場(chang)份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)(guo)內(nei)政(zheng)(zheng)府采購以(yi)合資品牌(pai)(pai)產(chan)品為(wei)主(zhu)的(de)局面(mian)提(ti)供(gong)了保障(zhang)。促進(jin)自主(zhu)品牌(pai)(pai)發(fa)展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提(ti)供(gong)有(you)力(li)保障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的非(fei)(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非(fei)(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)消費量的98%。但(dan)因(yin)為石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)價格的大幅上漲，同時我國(guo)在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的關鍵原料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體的生產(chan)技術方面取得(de)突破(po)，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體的生產(chan)技術在2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目(mu)前我國(guo)已發展(zhan)成為全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體第1大國(guo)，這2個(ge)方面原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的價格從2011年起(qi)開始(shi)低(di)于石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為大宗(zong)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成為廉(lian)價的合(he)成橡(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大規模替(ti)代石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)。這將極大拓展(zhan)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)業的市場空間，同時將帶動硅(gui)油(you)(you)(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他(ta)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)品的消費。