硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧原子交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上(shang)(shang)通常(chang)連有(you)(you)兩個有(you)(you)機(ji)基團的(de)(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基和(he)少(shao)量(liang)乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節(jie)組成(cheng)。苯基的(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)能，三氟丙(bing)基及氰基的(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)能良好，一般在-55℃下(xia)仍能工作(zuo)。引入苯基后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)能也(ye)很突(tu)(tu)出，在180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍(shao)高(gao)(gao)于(yu)200℃也(ye)能承受數周或更長時間(jian)仍有(you)(you)彈(dan)性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)(shang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透過率在合成(cheng)聚(ju)合物(wu)中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)(you)生理惰性(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)突(tu)(tu)出特(te)性(xing)，因此(ci)在醫(yi)用(yong)(yong)領域應用(yong)(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠分類的方法很多，通常按(an)固化前的形(xing)態(tai)分為(wei)(wei)(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)硫(liu)化溫度(du)分為(wei)(wei)(wei)室溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，高溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)所用單體的不同，可分為(wei)(wei)(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)性能和用途的不同又可分為(wei)(wei)(wei)通用型(xing)(xing)、超耐低(di)溫型(xing)(xing)、超耐高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)以(yi)三氯(lv)(lv)化鐵為催化劑合成的(de)。1945年(nian)(nian)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采(cai)用高(gao)比表面積的(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成功，使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍(yue)升到實用階(jie)段(duan)，奠定了現代硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基(ji)礎。從(cong)二甲基(ji)二氯(lv)(lv)硅烷合成開(kai)始(shi)生產(chan)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化研(yan)(yan)究始(shi)于(yu)1957年(nian)(nian)，多(duo)家(jia)研(yan)(yan)究所和企業(ye)陸續開(kai)發出各(ge)種(zhong)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千噸(dun)，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷變(bian)成彈性(xing)體的過程是經過高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成型(xing)(xing)的。它主要(yao)以高分子量(liang)的聚(ju)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入(ru)補(bu)強填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的補(bu)強主要(yao)是各種類型(xing)(xing)的白炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的強度增加(jia)數十倍。有時(shi)為了降低成本或改善膠(jiao)料性(xing)能(neng)(neng)及(ji)賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種特殊的性(xing)能(neng)(neng)，也加(jia)入(ru)相應的各種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各種有機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示(shi)。一(yi)次硫(liu)化(hua)的目的是進(jin)行高分子鏈的交(jiao)聯反應；二次硫(liu)化(hua)的目的是進(jin)行補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產物和其他揮發性(xing)化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠的各項性(xing)能。常用的設(she)備有開放式煉膠機、捏(nie)合機及(ji)真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫穩定性(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變(bian)化。（2）低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫度一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這(zhe)對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等十分(fen)穩定，在不加任何(he)添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具有優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)也(ye)非(fei)常(chang)好(hao)。（5）物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫下(xia)，其物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及化學(xue)試劑性(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有中等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮(dan)、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與(yu)人(ren)體(ti)組織不粘連，具有抗凝(ning)血(xue)作用，對(dui)(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非(fei)常(chang)少(shao)。特(te)別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分別增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)用量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)新(xin)研究(jiu)，增加(jia)有機(ji)硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)(de)用量(liang)，可以(yi)(yi)大幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)用量(liang)水平的(de)(de)提(ti)高都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對(dui)硅(gui)橡(xiang)膠需(xu)求的(de)(de)增加(jia)。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自(zi)主化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機(ji)關(guan)公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為自(zi)主品(pin)牌擴(kuo)大在(zai)政(zheng)府采購(gou)的(de)(de)市(shi)場(chang)份額，為改變目(mu)前(qian)國(guo)內政(zheng)府采購(gou)以(yi)(yi)合資品(pin)牌產品(pin)為主的(de)(de)局面提(ti)供(gong)了(le)保(bao)障。促進(jin)自(zi)主品(pin)牌發(fa)展，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應(ying)用提(ti)供(gong)有力保(bao)障。預(yu)測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)(yi)年(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)油(you)價格(ge)的(de)大幅上(shang)漲，同(tong)時(shi)(shi)我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關(guan)鍵原(yuan)(yuan)料有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)生產技術(shu)方(fang)(fang)面取(qu)得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)生產技術(shu)在2005年(nian)(nian)前被幾家(jia)跨(kua)國公(gong)司(si)壟斷，但目前我國已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第1大國，這2個(ge)方(fang)(fang)面原(yuan)(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價格(ge)從2011年(nian)(nian)起開始(shi)低于石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)大宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大規模(mo)替代石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)市場空間，同(tong)時(shi)(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)消費。