硅橡膠是指(zhi)主(zhu)鏈由(you)硅和(he)氧原(yuan)子交替構成(cheng)(cheng)，硅原(yuan)子上(shang)通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團(tuan)的(de)(de)橡膠。普通(tong)的(de)(de)硅橡膠主(zhu)要由(you)含甲基(ji)和(he)少(shao)量乙烯基(ji)的(de)(de)硅氧鏈節組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅橡膠的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅橡膠的(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)能(neng)。硅橡膠耐(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工作。引(yin)入(ru)苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅橡膠的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受(shou)數周或更長(chang)時(shi)間(jian)仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅橡膠的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好(hao)，氧氣(qi)透過率在(zai)合(he)成(cheng)(cheng)聚合(he)物中(zhong)是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅橡膠還(huan)具有(you)生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很(hen)多(duo)，通常按固(gu)化前的形態分(fen)為固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液(ye)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化溫度分(fen)為室溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體的不(bu)同(tong)，可分(fen)為甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯(ben)基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按性能和(he)用(yong)途的不(bu)同(tong)又可分(fen)為通用(yong)型(xing)、超耐(nai)(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)(nai)高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合(he)成(cheng)的。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年，采用高比表面積的氣相法白炭(tan)黑(hei)補強(qiang)的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的性能(neng)躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術的基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合(he)成(cheng)開(kai)始(shi)(shi)生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的國(guo)(guo)(guo)家(jia)有(you)美國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德(de)國(guo)(guo)(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的工業(ye)化研(yan)究始(shi)(shi)于1957年，多家(jia)研(yan)究所(suo)和(he)企業(ye)陸續開(kai)發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能(neng)力(li)為135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅氧(yang)烷(wan)變(bian)成(cheng)彈性(xing)體的(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)聚甲基乙(yi)烯基硅氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混入補強填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強主要是(shi)各(ge)(ge)種類型的(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度增加(jia)數十倍(bei)。有時為了降低(di)成(cheng)本或改(gai)善(shan)膠(jiao)料(liao)性(xing)能及(ji)賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種特殊的(de)性(xing)能，也加(jia)入相應(ying)的(de)各(ge)(ge)種添(tian)加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)(ge)種有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加工成(cheng)型(xing)方法如圖所示。一次(ci)硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)高(gao)分(fen)子鏈的(de)(de)交(jiao)(jiao)聯反應；二次(ci)硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)補充交(jiao)(jiao)聯、驅除硫化(hua)劑(ji)分(fen)解(jie)產物(wu)和其他揮發(fa)性化(hua)合(he)(he)物(wu)以穩(wen)定硫化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有開放(fang)式煉(lian)(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合(he)(he)機(ji)及真(zhen)空密煉(lian)(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意義(yi)重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫外線等十分穩(wen)定，在不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)也(ye)非(fei)常(chang)好(hao)。（5）物理機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其物理機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧、二氧化(hua)碳(tan)等氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人(ren)體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)不(bu)粘(zhan)連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對肌(ji)體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)非(fei)常(chang)少(shao)。特別適(shi)合作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)業協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)(wan)(wan)輛和(he)(he)1930.64萬(wan)(wan)(wan)輛，同比分別(bie)增長(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)業硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)(wan)(wan)t。根(gen)據觀研天下的(de)(de)新研究(jiu)，增加(jia)有(you)機硅(gui)材(cai)料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)零部件方(fang)面(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大幅度(du)提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)車(che)產量(liang)和(he)(he)單車(che)用(yong)(yong)量(liang)水(shui)平的(de)(de)提(ti)(ti)高(gao)都(dou)將推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)業對硅(gui)橡(xiang)膠需求的(de)(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)零部件實現自(zi)主化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政機關公務用(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)車(che)型目錄（征求意(yi)見稿(gao)）》為(wei)(wei)自(zi)主品(pin)牌擴大在政府采購(gou)的(de)(de)市場份(fen)額(e)，為(wei)(wei)改變目前(qian)國(guo)內政府采購(gou)以合資品(pin)牌產品(pin)為(wei)(wei)主的(de)(de)局面(mian)提(ti)(ti)供了保障(zhang)。促進(jin)自(zi)主品(pin)牌發(fa)展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)業的(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供有(you)力保障(zhang)。預測(ce)未(wei)來3年(nian)，我國(guo)室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)車(che)行(xing)業將以年(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)98%。但因為石(shi)(shi)油(you)(you)價格(ge)的(de)大幅上(shang)漲，同時(shi)(shi)我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料(liao)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)生產(chan)(chan)技術(shu)方面(mian)(mian)取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)生產(chan)(chan)技術(shu)在2005年前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷(duan)，但目前(qian)我國(guo)已(yi)發展(zhan)成為全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)第1大國(guo)，這(zhe)2個方面(mian)(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價格(ge)從2011年起開(kai)始低于石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大宗石(shi)(shi)油(you)(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成為廉(lian)價的(de)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大拓展(zhan)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)市場空(kong)間(jian)，同時(shi)(shi)將帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂(zhi)等(deng)其他(ta)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)消費(fei)。