硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)和(he)氧(yang)原子(zi)交替構成，硅(gui)原子(zi)上通常(chang)連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)橡膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)能，三(san)氟丙基(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐溫(wen)(wen)及(ji)耐油性(xing)能。硅(gui)橡膠(jiao)耐低溫(wen)(wen)性(xing)能良(liang)好(hao)，一(yi)般在(zai)-55℃下仍(reng)能工(gong)作。引入苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性(xing)能也(ye)很(hen)突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期(qi)工(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能承受(shou)數周或(huo)更長時(shi)間仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好(hao)，氧(yang)氣透(tou)過率在(zai)合成聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡膠(jiao)還具(ju)有(you)生理惰性(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因(yin)此在(zai)醫用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法很多(duo)，通常按(an)固(gu)化前(qian)的(de)形態分(fen)(fen)為固(gu)體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫(wen)度分(fen)(fen)為室溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)單體(ti)(ti)的(de)不(bu)同(tong)，可分(fen)(fen)為甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能(neng)和用(yong)途(tu)的(de)不(bu)同(tong)又(you)可分(fen)(fen)為通用(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡膠(jiao)早期是(shi)由(you)美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的。1945年，硅橡膠(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高比表(biao)面積的氣(qi)相法白(bai)炭黑補強(qiang)的硅橡膠(jiao)研制(zhi)成功，使硅橡膠(jiao)的性能躍升(sheng)到實用階段，奠(dian)定了現代硅橡膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術(shu)的基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅烷合成開(kai)始生(sheng)產(chan)硅橡膠(jiao)的國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅橡膠(jiao)的工業化(hua)研究(jiu)始于1957年，多家研究(jiu)所和企業陸續開(kai)發出各種硅橡膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅橡膠(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千(qian)噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧烷(wan)(wan)變成彈(dan)性體的(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫化成型(xing)(xing)的(de)。它(ta)主要以高分子量(liang)的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷(wan)(wan)為(wei)(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填(tian)料、硫化劑等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下(xia)硫化成彈(dan)性體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)補強(qiang)主要是(shi)(shi)各(ge)種類型(xing)(xing)的(de)白炭黑，可使硫化膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有時(shi)為(wei)(wei)了降低成本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料性能及賦予硫化膠(jiao)(jiao)各(ge)種特(te)殊的(de)性能，也加(jia)入相(xiang)應的(de)各(ge)種添加(jia)劑。硫化劑是(shi)(shi)各(ge)種有機(ji)過(guo)氧化物或加(jia)成反應催化劑。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化的(de)目的(de)是進行高分子(zi)鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次硫(liu)化的(de)目的(de)是進行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化劑分解(jie)產物和其他(ta)揮發性(xing)化合(he)物以穩定(ding)硫(liu)化膠(jiao)的(de)各(ge)項(xiang)性(xing)能。常用的(de)設備(bei)有開放式煉膠(jiao)機、捏合(he)機及真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)僅是(shi)天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫外線(xian)等(deng)十分穩定(ding)，在不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)優良的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優異的(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)(de)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其(qi)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)的(de)(de)耐油、耐溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織不(bu)粘連，具有(you)抗(kang)凝(ning)血作(zuo)(zuo)用，對肌體組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少。特別適(shi)合(he)作(zuo)(zuo)為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車工業(ye)(ye)協會(hui)統計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車產(chan)銷分別達(da)到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同(tong)比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車工業(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)量約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀(guan)研天下的(de)新研究(jiu)，增(zeng)加有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車零(ling)部(bu)件(jian)(jian)方面的(de)用(yong)(yong)量，可以(yi)大(da)幅度提(ti)高(gao)(gao)汽(qi)(qi)(qi)車的(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車產(chan)量和單車用(yong)(yong)量水平的(de)提(ti)高(gao)(gao)都將推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車工業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵(li)自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車發(fa)(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車零(ling)部(bu)件(jian)(jian)實現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)機關公(gong)務用(yong)(yong)車選用(yong)(yong)車型目錄(lu)（征(zheng)求意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)擴大(da)在政(zheng)府采(cai)(cai)購(gou)的(de)市場份額，為(wei)(wei)改變目前國(guo)(guo)內政(zheng)府采(cai)(cai)購(gou)以(yi)合資品牌(pai)產(chan)品為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的(de)局面提(ti)供了(le)保障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)發(fa)(fa)展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車業(ye)(ye)的(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力保障。預測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車行業(ye)(ye)將以(yi)年(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要的非石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的98%。但因為(wei)石油(you)(you)價(jia)格的大幅上漲，同(tong)時我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的關鍵原(yuan)料有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的生產技術方面(mian)取得(de)突破，有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的生產技術在2005年前被幾家(jia)跨國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大國(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的價(jia)格從2011年起開始(shi)低于石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大宗石油(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)大規(gui)模替代石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大拓展(zhan)有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產業的市場(chang)空間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產品的消費(fei)。