硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧原子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通常連有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)橡膠。普通的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠主要由(you)含甲基(ji)(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)引(yin)(yin)入可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)耐(nai)高、低溫(wen)性(xing)能，三(san)氟(fu)丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)引(yin)(yin)入則可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡膠耐(nai)低溫(wen)性(xing)能良(liang)好(hao)，一般在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能工作(zuo)(zuo)。引(yin)(yin)入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)耐(nai)熱性(xing)能也很(hen)突(tu)出，在(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)長(chang)期工作(zuo)(zuo)，稍高于200℃也能承(cheng)受數周(zhou)或更長(chang)時(shi)間仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)透(tou)氣性(xing)好(hao)，氧氣透(tou)過(guo)率在(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中是較高的(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠還具有(you)生(sheng)理惰性(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)突(tu)出特性(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠分(fen)類的方法很(hen)多，通常按(an)(an)固化前的形態分(fen)為(wei)固體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)硫(liu)化溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)所(suo)用單(dan)體(ti)(ti)的不同，可分(fen)為(wei)甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠等；按(an)(an)性能和用途的不同又可分(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、超耐高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三(san)氯化鐵為催化劑合(he)成的。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高比表(biao)面積的氣相法白炭黑(hei)補強(qiang)的硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性能躍升到(dao)實用階段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開始(shi)(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)家有美國(guo)。俄(e)羅(luo)斯(si)、德國(guo)、日本(ben)、韓國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的工業(ye)化研(yan)究始(shi)(shi)于1957年，多家研(yan)究所和(he)企業(ye)陸續開發出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千(qian)噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指(zhi)聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)變(bian)成彈性體(ti)(ti)的過(guo)程(cheng)是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成型的。它主要以(yi)高(gao)(gao)分子量的聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在(zai)加熱加壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成彈性體(ti)(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的補強(qiang)主要是(shi)(shi)各種類型的白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的強(qiang)度(du)增(zeng)加數十倍。有時為(wei)了降低成本或改(gai)善(shan)膠(jiao)(jiao)料(liao)性能(neng)及(ji)賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種特殊的性能(neng)，也(ye)加入(ru)相應的各種添加劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)(shi)各種有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加成反應催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所示。一(yi)次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進(jin)行高分(fen)子鏈的(de)(de)(de)交聯反應(ying)；二(er)次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進(jin)行補充交聯、驅除硫(liu)(liu)化劑分(fen)解產物和(he)其他揮發(fa)性化合(he)(he)物以穩定(ding)硫(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)(de)(de)各項(xiang)性能。常用的(de)(de)(de)設備有開(kai)放式煉(lian)膠(jiao)機、捏合(he)(he)機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)僅(jin)是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些(xie)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航(hang)空、宇(yu)航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及(ji)紫外線等(deng)十(shi)分(fen)穩定，在(zai)不加(jia)任(ren)何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)。普(pu)通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)等(deng)氣體的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味(wei)，無嗅(xiu)，與人體組織不粘連，具(ju)有抗凝血(xue)作用(yong)(yong)，對(dui)(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適合(he)作為(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分(fen)別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)量約達(da)2.0萬(wan)(wan)t。根(gen)據觀研(yan)(yan)天下的(de)(de)新(xin)研(yan)(yan)究(jiu)，增加(jia)有(you)機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)方面的(de)(de)用(yong)量，可以大(da)幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量和單車(che)(che)用(yong)量水平(ping)的(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)增加(jia)。國(guo)家鼓(gu)勵(li)自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機(ji)關公(gong)務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見稿(gao)）》為自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大(da)在政(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)(de)市場份額，為改變(bian)目前國(guo)內政(zheng)府(fu)采購(gou)以合資品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為主(zhu)的(de)(de)局(ju)面提(ti)供了保障(zhang)。促(cu)進自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)供有(you)力(li)保障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)室(shi)溫硫(liu)化硅橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要(yao)的(de)非石油(you)基合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占(zhan)非石油(you)基合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但因為(wei)石油(you)價(jia)格的(de)大(da)幅上(shang)漲，同(tong)時我(wo)國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術方(fang)面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但目前我(wo)國(guo)(guo)已(yi)發展(zhan)成為(wei)全(quan)球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)第(di)1大(da)國(guo)(guo)，這2個方(fang)面原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格從2011年起開(kai)始低于石油(you)基合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)宗(zong)石油(you)基橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成為(wei)廉價(jia)的(de)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規模(mo)替代石油(you)基合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場空(kong)間(jian)，同(tong)時將(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其(qi)他(ta)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費。