硅橡膠是(shi)(shi)指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧原子(zi)(zi)交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)原子(zi)(zi)上通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機(ji)基(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入則(ze)可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良(liang)好，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引入苯基(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突出，在180℃下可(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承(cheng)受數周(zhou)或更(geng)長時間仍有(you)(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過(guo)率在合成(cheng)聚(ju)合物(wu)中是(shi)(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理惰性(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠分(fen)類(lei)的(de)方法很多，通常按(an)固化(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)橡膠和液體硅(gui)橡膠；按(an)硫化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡膠，高溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡膠；按(an)所用(yong)單體的(de)不同，可(ke)分(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)(ji)硅(gui)橡膠，甲基(ji)(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)(ji)硅(gui)橡膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠等(deng)；按(an)性能(neng)和用(yong)途的(de)不同又可(ke)分(fen)為(wei)通用(yong)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)油型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)(de)氣相(xiang)法白(bai)炭黑補強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍(yue)升(sheng)到(dao)實(shi)用階段，奠定了現(xian)代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術的(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)烷合成(cheng)開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研究(jiu)始于1957年(nian)，多(duo)家(jia)研究(jiu)所(suo)和企(qi)業陸續開(kai)發出各(ge)種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千(qian)噸(dun)，其(qi)中高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)(shi)指(zhi)聚(ju)硅氧烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)的(de)(de)過程是(shi)(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)。它(ta)主要(yao)以(yi)高(gao)分(fen)子量的(de)(de)聚(ju)甲基乙(yi)烯(xi)基硅氧烷為生(sheng)膠(jiao)，混入(ru)(ru)補(bu)強填(tian)料(liao)(liao)、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補(bu)強主要(yao)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度(du)增(zeng)加(jia)數十倍。有時為了降低(di)成(cheng)(cheng)本(ben)或(huo)改(gai)善膠(jiao)料(liao)(liao)性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)入(ru)(ru)相應的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有機過氧化(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)(cheng)反(fan)應催化(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型方法如圖所(suo)示。一(yi)次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進(jin)行高分子鏈(lian)的(de)(de)交聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進(jin)行補(bu)充交聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑分解產物和其他揮發(fa)性化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性能(neng)。常用的(de)(de)設備有(you)開放式(shi)煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空(kong)密(mi)煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些(xie)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度(du)，且力(li)學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變(bian)化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及(ji)紫外線等(deng)(deng)十分穩定(ding)，在不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有優(you)(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化學(xue)(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透(tou)(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)(deng)氣體的(de)(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體組織不粘連(lian)，具有抗(kang)凝(ning)血(xue)作用(yong)，對肌體組織的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)別適合(he)作為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)(wan)輛和(he)(he)1930.64萬(wan)(wan)輛，同(tong)比分別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用量約達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加有(you)機硅材(cai)料(liao)在(zai)(zai)汽(qi)車(che)(che)零(ling)(ling)部件(jian)方(fang)面的(de)(de)(de)(de)用量，可以(yi)大幅度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)產量和(he)(he)單車(che)(che)用量水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)零(ling)(ling)部件(jian)實現自(zi)主(zhu)化，《2012年度(du)黨政機關(guan)公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型(xing)目錄（征求意見稿(gao)）》為自(zi)主(zhu)品牌(pai)擴大在(zai)(zai)政府采購的(de)(de)(de)(de)市場份額，為改變目前國(guo)內政府采購以(yi)合資品牌(pai)產品為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面提(ti)(ti)供了保障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用提(ti)(ti)供有(you)力保障(zhang)。預測未(wei)來(lai)3年，我(wo)國(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)非石(shi)(shi)油基合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油基合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量(liang)的(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)(shi)油價格(ge)的(de)大(da)(da)(da)幅上漲，同(tong)時(shi)(shi)我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)生產技(ji)術方(fang)面取得突破，有機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)生產技(ji)術在(zai)2005年前被(bei)幾家跨國(guo)公司壟(long)斷，但目前我國(guo)已發展成為(wei)全球有機硅(gui)(gui)(gui)單體第(di)1大(da)(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個(ge)方(fang)面原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價格(ge)從(cong)2011年起開始低(di)于石(shi)(shi)油基合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)(da)宗石(shi)(shi)油基橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)(da)規模替(ti)代石(shi)(shi)油基合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極(ji)大(da)(da)(da)拓展有機硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)市場空間，同(tong)時(shi)(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂(zhi)等其他有機硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)消(xiao)費。