硅橡膠是(shi)指(zhi)主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通常(chang)連有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普(pu)通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠主(zhu)要由含甲基和(he)少量乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯基的(de)(de)(de)引入可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基及氰基的(de)(de)(de)引入則可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良(liang)好(hao)，一(yi)般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引入苯基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突出(chu)，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受(shou)數周或更長時(shi)間仍有(you)彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透(tou)(tou)過(guo)率在(zai)(zai)合成聚合物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具有(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血(xue)的(de)(de)(de)突出(chu)特(te)性(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)醫用領(ling)域應(ying)用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類(lei)的(de)方法很多，通(tong)常按(an)固化(hua)前的(de)形(xing)態分(fen)為(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度(du)分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單(dan)體(ti)的(de)不同，可分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能(neng)和用途的(de)不同又(you)可分(fen)為(wei)(wei)通(tong)用型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由(you)美(mei)國(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合(he)成(cheng)(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用高比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)(yan)制成(cheng)(cheng)功(gong)，使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍(yue)升到(dao)(dao)實(shi)用階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)烷(wan)合(he)成(cheng)(cheng)開始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工(gong)業(ye)化(hua)研(yan)(yan)究始于1957年(nian)(nian)，多家研(yan)(yan)究所和(he)企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)(dao)2003年(nian)(nian)底，中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力為135千(qian)噸(dun)，其中高溫膠(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷變成彈(dan)性體的過(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的。它主要(yao)以高(gao)(gao)分子(zi)量的聚甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強填料、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加熱加壓(ya)下硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈(dan)性體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的補強主要(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)類型的白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的強度增(zeng)加數十倍。有(you)時為了降低成本或(huo)改善(shan)膠(jiao)(jiao)料性能(neng)及賦(fu)予硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的性能(neng)，也加入(ru)相應的各(ge)種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加成反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如(ru)圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行(xing)高(gao)分子鏈(lian)的(de)(de)(de)交聯(lian)反應(ying)；二(er)次硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行(xing)補充交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑(ji)分解產物和(he)其他揮發(fa)性(xing)化(hua)合(he)物以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)各項性(xing)能(neng)。常(chang)用的(de)(de)(de)設(she)備有開放式煉膠(jiao)機(ji)(ji)(ji)、捏合(he)機(ji)(ji)(ji)及真空(kong)密(mi)煉機(ji)(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變(bian)化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配方可達(da)-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航(hang)(hang)空(kong)、宇航(hang)(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)十分穩定，在不(bu)加任何(he)添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有優良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不(bu)粘連(lian)，具(ju)有抗凝(ning)血作用，對(dui)肌(ji)體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合(he)作為(wei)醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)車(che)工業協(xie)會統(tong)計(ji)，2012年，汽(qi)車(che)產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)(wan)輛，同比分(fen)別增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)工業硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)用量(liang)(liang)約(yue)達2.0萬(wan)(wan)(wan)t。根(gen)據(ju)觀研天下(xia)的(de)(de)(de)新(xin)研究，增加有機硅(gui)材料在汽(qi)車(che)零部(bu)件方(fang)面的(de)(de)(de)用量(liang)(liang)，可(ke)以大幅度提高(gao)汽(qi)車(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)產(chan)量(liang)(liang)和單車(che)用量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)提高(gao)都(dou)將(jiang)推動汽(qi)車(che)工業對硅(gui)橡(xiang)膠需(xu)求的(de)(de)(de)增加。國(guo)家鼓(gu)勵自主(zhu)(zhu)品牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)發(fa)展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)車(che)零部(bu)件實(shi)現(xian)自主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年度黨政機關公務(wu)用車(che)選用車(che)型目錄（征求意見稿(gao)）》為(wei)自主(zhu)(zhu)品牌(pai)擴大在政府采(cai)購的(de)(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)改變目前國(guo)內政府采(cai)購以合資(zi)品牌(pai)產(chan)品為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面提供(gong)(gong)了保(bao)障。促進自主(zhu)(zhu)品牌(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)業的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)膠的(de)(de)(de)應用提供(gong)(gong)有力保(bao)障。預(yu)測未來3年，我(wo)國(guo)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)車(che)行業將(jiang)以年均20%增長。

此外，硅橡(xiang)膠(jiao)是重要的非石油(you)(you)(you)基合成橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石油(you)(you)(you)基合成橡(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的98%。但因為石油(you)(you)(you)價格(ge)的大幅上漲，同(tong)時(shi)我國在硅橡(xiang)膠(jiao)的關鍵原料有(you)(you)機硅單(dan)體的生產(chan)(chan)(chan)技術(shu)方面取得突破，有(you)(you)機硅單(dan)體的生產(chan)(chan)(chan)技術(shu)在2005年前被幾家跨(kua)國公司(si)壟(long)斷，但目前我國已發展(zhan)成為全(quan)球有(you)(you)機硅單(dan)體第1大國，這2個方面原因使硅橡(xiang)膠(jiao)的價格(ge)從2011年起開(kai)始低于石油(you)(you)(you)基合成橡(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為大宗石油(you)(you)(you)基橡(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成為廉價的合成橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大規模替(ti)代石油(you)(you)(you)基合成橡(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大拓展(zhan)有(you)(you)機硅產(chan)(chan)(chan)業(ye)的市場空(kong)間，同(tong)時(shi)將(jiang)帶動硅油(you)(you)(you)、硅烷偶聯劑和硅樹脂等其他(ta)有(you)(you)機硅產(chan)(chan)(chan)品(pin)的消費(fei)。