硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子(zi)上通常(chang)連(lian)有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐高(gao)、低溫性能(neng)(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則(ze)可提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐溫及耐油性能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫性能(neng)(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐熱性能(neng)(neng)也(ye)很突(tu)出，在(zai)180℃下可長期工作，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或更長時間仍有彈性，瞬時可耐300℃以上的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性好(hao)，氧氣透(tou)過(guo)率(lv)在(zai)合成(cheng)聚合物(wu)中是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)突(tu)出特性，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠分類的方法(fa)很多(duo)，通常(chang)按(an)(an)固化(hua)前的形態分為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠和(he)液(ye)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度(du)分為(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)所(suo)用(yong)單體的不同，可分為(wei)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠等；按(an)(an)性(xing)能和(he)用(yong)途的不同又(you)可分為(wei)通用(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國以三氯化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合成(cheng)的。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問(wen)世(shi)。1948年，采用(yong)高比表面積的氣相法白炭黑補強(qiang)的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能(neng)躍(yue)升到實(shi)用(yong)階段(duan)，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的國家有美(mei)國。俄羅斯、德(de)國、日(ri)本、韓國和中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業化(hua)(hua)研究始于1957年，多家研究所和企(qi)業陸(lu)續開發(fa)出(chu)各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能(neng)力為135千噸(dun)，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成彈性體的(de)過程是(shi)(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化成型的(de)。它主要以高分子量的(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化劑等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化成彈性體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)主要是(shi)(shi)各種(zhong)類型的(de)白(bai)炭(tan)黑(hei)，可使硫(liu)化膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)數十(shi)倍。有(you)時為了降低(di)成本或改善膠(jiao)料(liao)性能(neng)及賦予硫(liu)化膠(jiao)各種(zhong)特殊(shu)的(de)性能(neng)，也加(jia)入相應的(de)各種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化劑是(shi)(shi)各種(zhong)有(you)機過氧(yang)化物或加(jia)成反應催(cui)化劑。

加工(gong)成型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的目(mu)的是進(jin)行高分子鏈的交(jiao)聯反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的目(mu)的是進(jin)行補充交(jiao)聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產物和其他揮發性化(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的各項性能。常用的設(she)備有開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空(kong)密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)特(te)(te)征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然橡膠(jiao)或某些合成橡膠(jiao)的(de)(de)一半(ban)，但在200℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持(chi)一定的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一般(ban)為(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航空、宇航工(gong)業的(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫(zi)外線等十分穩(wen)(wen)定，在不加任何添加劑的(de)(de)情況下，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)具(ju)有優(you)異(yi)的(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)物理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于(yu)通用(yong)橡膠(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡膠(jiao)具(ju)有中(zhong)等的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡膠(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡膠(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人體(ti)組織不粘連，具(ju)有抗(kang)凝血作用(yong)，對肌體(ti)組織的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)(te)別適合作為(wei)醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業協會(hui)統(tong)計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分別(bie)增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)用量約(yue)達(da)2.0萬(wan)(wan)t。根據觀(guan)研天下(xia)的(de)新研究，增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)有機硅(gui)(gui)(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方(fang)面的(de)用量，可以大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)量和單車(che)(che)(che)(che)用量水平的(de)提(ti)高(gao)都(dou)將推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業對硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)需求的(de)增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)。國(guo)家鼓勵自主品(pin)(pin)牌的(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實(shi)現(xian)自主化，《2012年度黨政(zheng)(zheng)機關(guan)公(gong)務用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為自主品(pin)(pin)牌擴大在政(zheng)(zheng)府采購(gou)(gou)的(de)市場份額，為改(gai)變目前國(guo)內政(zheng)(zheng)府采購(gou)(gou)以合資品(pin)(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)(pin)為主的(de)局面提(ti)供(gong)了保障。促(cu)進(jin)自主品(pin)(pin)牌發(fa)展，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)繁榮將為汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用提(ti)供(gong)有力保障。預測(ce)未來3年，我國(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將以年均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重要的(de)非(fei)石油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約占(zhan)非(fei)石油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消(xiao)費(fei)量的(de)98%。但因為(wei)石油(you)(you)(you)價格(ge)的(de)大幅上漲，同時我國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)關(guan)鍵原料有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產技術(shu)(shu)方面(mian)取得突破，有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產技術(shu)(shu)在(zai)2005年前(qian)被(bei)幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但目前(qian)我國(guo)(guo)已發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)第1大國(guo)(guo)，這2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)價格(ge)從2011年起開(kai)始(shi)低于石油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約為(wei)大宗石油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開(kai)始(shi)大規模替代石油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這將極大拓展(zhan)有(you)(you)機硅(gui)(gui)產業(ye)的(de)市場空間(jian)，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有(you)(you)機硅(gui)(gui)產品的(de)消(xiao)費(fei)。