硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧原(yuan)子(zi)交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)(shang)通常(chang)連有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入則(ze)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐溫(wen)及(ji)耐油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好(hao)(hao)，一般在-55℃下(xia)(xia)仍能(neng)工作。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出，在180℃下(xia)(xia)可(ke)(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數(shu)周或更(geng)長(chang)時間仍有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以上(shang)(shang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)(hao)，氧氣透(tou)過率在合(he)成聚合(he)物(wu)中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)、不會導(dao)致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分類的(de)(de)(de)方法很(hen)多，通常按(an)固化前的(de)(de)(de)形(xing)態分為(wei)固體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫度(du)分為(wei)室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體的(de)(de)(de)不同，可分為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用(yong)途的(de)(de)(de)不同又可分為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)(xing)、超(chao)耐高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是(shi)由(you)美(mei)國(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成的(de)。1945年(nian)，硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年(nian)，采(cai)用高比表面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍(yue)升(sheng)到實用階段，奠定(ding)了現代硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯硅烷合成開(kai)始生產(chan)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化研究(jiu)始于1957年(nian)，多(duo)家(jia)研究(jiu)所和(he)企業陸續開(kai)發(fa)出各(ge)種硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為135千噸，其中(zhong)(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧烷變成(cheng)(cheng)彈性體的(de)(de)(de)過(guo)(guo)程是(shi)經過(guo)(guo)高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)(gao)分(fen)子(zi)量的(de)(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為生(sheng)膠(jiao)，混入補強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈性體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補強(qiang)(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度增(zeng)加數(shu)十倍。有時為了(le)降低(di)成(cheng)(cheng)本或(huo)改(gai)善膠(jiao)料性能及(ji)賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特(te)殊(shu)的(de)(de)(de)性能，也加入相應的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有機過(guo)(guo)氧化(hua)物或(huo)加成(cheng)(cheng)反應催化(hua)劑(ji)。

加工成型方法如(ru)圖所示(shi)。一次硫化的(de)目的(de)是(shi)進行高分子鏈的(de)交聯反應；二次硫化的(de)目的(de)是(shi)進行補(bu)充交聯、驅除(chu)硫化劑分解(jie)產物和(he)其他揮發性化合物以穩定硫化膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是(shi)(shi)高(gao)溫穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是(shi)(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明(ming)(ming)顯變(bian)化(hua)(hua)。（2）低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫度(du)一般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)(ming)其(qi)低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對航空(kong)、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫外線等十分穩定，在(zai)不加任(ren)何(he)添加劑的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫下(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫下(xia)，其(qi)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空(kong)氣、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等氣體的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人(ren)體組織(zhi)不粘連，具(ju)有抗凝血(xue)作(zuo)用(yong)(yong)，對肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別適合(he)作(zuo)為醫(yi)用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業協(xie)會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別達(da)到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)量約達(da)2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有(you)機(ji)硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件方(fang)面(mian)的(de)(de)用(yong)量，可以大(da)幅度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)提高都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業對(dui)硅(gui)(gui)橡膠需(xu)求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件實現自主(zhu)化，《2012年度黨(dang)政機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大(da)在政府采購(gou)的(de)(de)市場份額，為改變目(mu)前(qian)國(guo)內政府采購(gou)以合資品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)為主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提供了保障(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提供有(you)力保障(zhang)。預測未來(lai)3年，我國(guo)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業將(jiang)(jiang)以年均20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的非石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的98%。但因(yin)為(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)價格的大幅上漲，同(tong)時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的關鍵原料(liao)有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)的生(sheng)產(chan)技術(shu)方面取得突破，有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)的生(sheng)產(chan)技術(shu)在2005年(nian)前被幾(ji)家跨國(guo)公(gong)司壟斷，但目前我(wo)國(guo)已(yi)發展成(cheng)為(wei)全球有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)第1大國(guo)，這2個(ge)方面原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的價格從2011年(nian)起開始低于石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大規模替(ti)代(dai)石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極(ji)大拓展有(you)(you)機硅(gui)(gui)產(chan)業的市(shi)場(chang)空間(jian)，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有(you)(you)機硅(gui)(gui)產(chan)品的消費(fei)。