硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈由硅(gui)(gui)和氧原子交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通常連有(you)兩個有(you)機(ji)基團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠主要由含甲基和少(shao)量乙(yi)烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)基的(de)(de)(de)引(yin)入可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)高、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基及(ji)氰基的(de)(de)(de)引(yin)入則可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下(xia)(xia)仍(reng)能(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)入苯(ben)基后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也很突(tu)出，在(zai)(zai)180℃下(xia)(xia)可長期工(gong)作(zuo)，稍(shao)高于200℃也能(neng)承受數周或更長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過率在(zai)(zai)合(he)成(cheng)聚(ju)合(he)物中是(shi)較高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠還(huan)具有(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因(yin)此在(zai)(zai)醫用領域(yu)應(ying)用廣(guang)泛。

主要品種

硅橡(xiang)膠分(fen)(fen)類的(de)方法很多(duo)，通(tong)常按(an)固化(hua)前的(de)形(xing)態(tai)分(fen)(fen)為(wei)(wei)固體(ti)硅橡(xiang)膠和(he)液(ye)體(ti)硅橡(xiang)膠；按(an)硫(liu)(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠，高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠；按(an)所用單體(ti)的(de)不(bu)同，可分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅橡(xiang)膠，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅橡(xiang)膠、氟硅，腈硅橡(xiang)膠等(deng)；按(an)性能和(he)用途的(de)不(bu)同又可分(fen)(fen)為(wei)(wei)通(tong)用型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)(de)(de)。1945年(nian)(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年(nian)(nian)(nian)，采用高比表面積的(de)(de)(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性(xing)能躍(yue)升到實用階段，奠(dian)定了現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產技術的(de)(de)(de)基礎。從二甲(jia)基二氯(lv)硅(gui)烷(wan)合成開(kai)始生(sheng)(sheng)產硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工(gong)業化(hua)研究(jiu)始于1957年(nian)(nian)(nian)，多家研究(jiu)所和企業陸(lu)續開(kai)發出各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產能力為135千噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚(ju)(ju)硅(gui)氧烷變(bian)成(cheng)彈性(xing)體的過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的。它(ta)主要(yao)(yao)以高(gao)分(fen)子量的聚(ju)(ju)甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)氧烷為(wei)(wei)生膠(jiao)，混(hun)入(ru)補強填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的補強主要(yao)(yao)是(shi)各種(zhong)(zhong)類型的白炭黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的強度增加(jia)數十倍(bei)。有時為(wei)(wei)了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能及(ji)賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊的性(xing)能，也加(jia)入(ru)相(xiang)應(ying)的各種(zhong)(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)(zhong)有機過氧化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)(liu)化的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行高分子(zi)鏈(lian)的(de)交聯(lian)(lian)反應；二次硫(liu)(liu)化的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行補(bu)充交聯(lian)(lian)、驅除硫(liu)(liu)化劑(ji)分解產(chan)物(wu)和其他(ta)揮發(fa)性化合物(wu)以穩(wen)定硫(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)各項(xiang)性能。常用的(de)設備有開放(fang)式煉膠(jiao)機、捏合機及真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保(bao)持一定的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯變(bian)化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對航(hang)空(kong)(kong)、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭(chou)氧及紫外線等(deng)十(shi)分穩(wen)定，在(zai)(zai)不加任何添(tian)加劑的(de)(de)(de)(de)情況下，就具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常好。（5）物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下，其物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)(kong)氣、氮、氧、二氧化碳等(deng)氣體的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人(ren)體組織(zhi)不粘(zhan)連，具有(you)抗(kang)凝血作(zuo)用，對肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常少。特(te)別適合(he)作(zuo)為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)車(che)(che)工(gong)業協會統(tong)計，2012年，汽(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工(gong)業硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)新(xin)研(yan)究，增(zeng)加有(you)(you)機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)量，可以大(da)幅度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)車(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)用(yong)(yong)量水平(ping)的(de)(de)提(ti)高都將推(tui)動汽(qi)車(che)(che)工(gong)業對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加。國家(jia)鼓勵自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)(che)零部件實現(xian)自主(zhu)(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年度黨政(zheng)機關公(gong)務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求(qiu)意(yi)見稿）》為自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌擴(kuo)大(da)在政(zheng)府(fu)采購的(de)(de)市場份額，為改變(bian)目(mu)前國內政(zheng)府(fu)采購以合資(zi)品(pin)牌產(chan)品(pin)為主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)局面(mian)提(ti)供(gong)(gong)了(le)保障。促進自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌發展，國產(chan)汽(qi)車(che)(che)業的(de)(de)繁榮(rong)將為汽(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供(gong)(gong)有(you)(you)力保障。預(yu)測未來3年，我國室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)車(che)(che)行業將以年均20%增(zeng)長。

此外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)重(zhong)要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)價格(ge)的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時我國(guo)在(zai)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵(jian)原料有機(ji)硅單體的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方面取得突破，有機(ji)硅單體的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在(zai)2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公司壟斷(duan)，但目前我國(guo)已發展成(cheng)為(wei)全球(qiu)有機(ji)硅單體第(di)1大(da)國(guo)，這2個(ge)方面原因使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價格(ge)從2011年(nian)起(qi)開始低于石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉(lian)價的(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)(jiang)極大(da)拓展有機(ji)硅產(chan)業的(de)(de)(de)市(shi)場空(kong)間，同時將(jiang)(jiang)帶動(dong)硅油(you)(you)(you)、硅烷偶聯劑和(he)硅樹脂等其他有機(ji)硅產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)消費。