硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和氧(yang)原(yuan)子(zi)(zi)交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子(zi)(zi)上通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)(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)(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入可提高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)、低(di)溫性(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入則可提高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐溫及耐油(you)性(xing)能。硅(gui)橡膠(jiao)耐低(di)溫性(xing)能良好，一般在-55℃下仍(reng)能工作。引入苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性(xing)能也很突(tu)出，在180℃下可長期工作，稍高(gao)于200℃也能承受數(shu)周或更長時(shi)(shi)間仍(reng)有(you)(you)彈性(xing)，瞬時(shi)(shi)可耐300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過率在合(he)成(cheng)聚(ju)合(he)物中(zhong)是較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡膠(jiao)還具(ju)有(you)(you)生理(li)惰(duo)性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此(ci)在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多，通(tong)常按固化(hua)前的形態分(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫度分(fen)為室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用單體(ti)的不同，可(ke)分(fen)為甲(jia)基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和(he)用途的不同又可(ke)分(fen)為通(tong)用型(xing)(xing)、超耐(nai)低(di)溫型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)早期(qi)是(shi)由美國(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為(wei)催化劑(ji)合(he)成(cheng)的。1945年(nian)，硅橡(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品問(wen)世。1948年(nian)，采用高(gao)比表面(mian)積的氣相法白炭黑補(bu)強的硅橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅橡(xiang)膠(jiao)的性能躍升到實用階(jie)段，奠定了現代硅橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)技(ji)術的基礎。從二甲(jia)基二氯(lv)硅烷合(he)成(cheng)開(kai)始(shi)生產(chan)(chan)硅橡(xiang)膠(jiao)的國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)的工業化研(yan)究始(shi)于(yu)1957年(nian)，多家研(yan)究所(suo)和企業陸續(xu)開(kai)發出(chu)各(ge)種硅橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)能力為(wei)135千(qian)噸(dun)(dun)，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千(qian)噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性體的(de)過程(cheng)是(shi)(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)的(de)。它主(zhu)(zhu)要以高分子量(liang)的(de)聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混入補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)補強主(zhu)(zhu)要是(shi)(shi)各(ge)種類(lei)型(xing)的(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度增加(jia)(jia)數十倍。有(you)時為了降低成(cheng)(cheng)(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)料性能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)性能(neng)，也加(jia)(jia)入相(xiang)應的(de)各(ge)種添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)種有(you)機(ji)過氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法(fa)如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進行高分子(zi)鏈的(de)(de)(de)交聯(lian)反應；二(er)次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進行補充交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產物和(he)其他揮發(fa)性化(hua)(hua)合(he)物以穩(wen)定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)各項(xiang)性能。常用(yong)的(de)(de)(de)設(she)備有開(kai)放式煉膠機、捏合(he)機及(ji)真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)征是(shi)高溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)強度僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)高溫(wen)環(huan)境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)能(neng)無明顯變化。（2）低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)優異。這(zhe)對(dui)航(hang)(hang)空、宇航(hang)(hang)工業的(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及(ji)(ji)紫外(wai)線等(deng)(deng)十(shi)分穩(wen)定，在(zai)不加(jia)任何(he)添加(jia)劑的(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優良的(de)耐(nai)(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優異的(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)的(de)物(wu)(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)比通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)高溫(wen)和-50℃的(de)低(di)(di)溫(wen)下(xia)，其物(wu)(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)(ji)化學試劑性(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中(zhong)等(deng)(deng)的(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳等(deng)(deng)氣體的(de)透氣性(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體組織不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血(xue)作(zuo)用，對(dui)肌體組織的(de)反應(ying)性(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)別適合作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽車(che)(che)(che)工(gong)業協會統計，2012年，汽車(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增長4.63%和4.33%，汽車(che)(che)(che)工(gong)業硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)新研(yan)究，增加有機硅材料在(zai)汽車(che)(che)(che)零部件(jian)方面的(de)用(yong)量(liang)，可(ke)以大幅度提高汽車(che)(che)(che)的(de)安全性能，因(yin)此，汽車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)提高都將推(tui)動汽車(che)(che)(che)工(gong)業對硅橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)增加。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)汽車(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵汽車(che)(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)主(zhu)化，《2012年度黨政機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府采(cai)購的(de)市場份(fen)額(e)，為(wei)改變目(mu)前(qian)國(guo)內政府采(cai)購以合資(zi)品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)局面提供了保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)產(chan)汽車(che)(che)(che)業的(de)繁榮將為(wei)汽車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提供有力保(bao)障。預(yu)測未來3年，我國(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽車(che)(che)(che)行業將以年均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油價格的(de)大幅上漲，同(tong)時我(wo)(wo)國(guo)(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關(guan)鍵原料有(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)生產技術方面取得突(tu)破，有(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)生產技術在2005年前被(bei)幾家跨國(guo)(guo)(guo)公司壟斷，但目前我(wo)(wo)國(guo)(guo)(guo)已發展(zhan)成為(wei)全球有(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體第1大國(guo)(guo)(guo)，這2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價格從2011年起開始低于石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大規模(mo)替(ti)代石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大拓展(zhan)有(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)市(shi)場空間(jian)，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)消(xiao)費。