硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子交替(ti)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)橡膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)主要由(you)含甲基和少量(liang)乙(yi)烯(xi)基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成。苯基的(de)(de)(de)引入(ru)(ru)可(ke)提高硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低(di)溫(wen)性(xing)能，三(san)氟丙基及氰(qing)基的(de)(de)(de)引入(ru)(ru)則(ze)可(ke)提高硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能良(liang)好，一(yi)般在(zai)-55℃下仍能工(gong)作。引入(ru)(ru)苯基后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能也很(hen)突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)長期工(gong)作，稍高于200℃也能承受數周或更(geng)長時間仍有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過(guo)率(lv)在(zai)合(he)成聚(ju)合(he)物中是(shi)較高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)分(fen)類(lei)的(de)方(fang)法很多，通(tong)常按(an)固化前(qian)的(de)形態分(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫度(du)分(fen)為室(shi)溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，高溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的(de)不同，可分(fen)為甲(jia)基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲(jia)基苯(ben)基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)等；按(an)性能和(he)用(yong)途的(de)不同又可分(fen)為通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)(wei)催化(hua)劑合(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品(pin)問(wen)世。1948年，采用(yong)高比表面積的(de)(de)氣(qi)相法白(bai)炭黑補(bu)強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍(yue)升到(dao)實用(yong)階段，奠(dian)定了現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基礎(chu)。從(cong)二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開(kai)始(shi)(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業(ye)化(hua)研(yan)究始(shi)(shi)于1957年，多(duo)家研(yan)究所(suo)和(he)企業(ye)陸續(xu)開(kai)發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年底(di)，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力為(wei)(wei)135千(qian)噸，其中高溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指聚硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)彈性體的(de)(de)過(guo)程(cheng)是經過(guo)高溫（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要以高分子(zi)量(liang)的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)為(wei)生(sheng)膠(jiao)，混入補(bu)強填料、硫化(hua)劑(ji)等(deng)，在加熱加壓下硫化(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補(bu)強主要是各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫化(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增加數十倍。有時(shi)為(wei)了(le)降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料性能(neng)及(ji)賦予硫化(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性能(neng)，也加入相應(ying)的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加劑(ji)。硫化(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)物或加成(cheng)反(fan)應(ying)催(cui)化(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫化的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行(xing)高分(fen)子鏈的(de)(de)交聯(lian)反(fan)應；二次硫化的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行(xing)補充(chong)交聯(lian)、驅除硫化劑分(fen)解產物和(he)其他揮發(fa)性化合(he)物以(yi)穩定硫化膠(jiao)(jiao)的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設(she)備有開放式(shi)煉膠(jiao)(jiao)機(ji)(ji)、捏合(he)機(ji)(ji)及真空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定的(de)(de)柔韌性(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)無明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這(zhe)對(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(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(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫外線等(deng)十分穩定，在不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)(xia)，就(jiu)具有(you)優良(liang)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好(hao)。（5）物理(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)物理(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物理(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組織(zhi)不粘連，具有(you)抗凝血作(zuo)用，對(dui)肌體組織(zhi)的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別(bie)適合(he)作(zuo)為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協(xie)會統(tong)計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量約達2.0萬t。根(gen)據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加(jia)有機(ji)(ji)硅材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)方面(mian)的(de)(de)用(yong)量，可(ke)以大(da)幅度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量和單車(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)提高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨政機(ji)(ji)關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求意見稿(gao)）》為(wei)(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大(da)在(zai)政府采購(gou)的(de)(de)市(shi)場(chang)份額(e)，為(wei)(wei)改(gai)變目前國(guo)內政府采購(gou)以合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提供了保障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提供有力保障(zhang)。預測未來3年(nian)(nian)，我(wo)國(guo)室溫硫化(hua)硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)將以年(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重要(yao)的(de)(de)(de)(de)非(fei)石油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約(yue)占(zhan)非(fei)石油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消費量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石油(you)(you)價格的(de)(de)(de)(de)大(da)幅(fu)上漲，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)關鍵(jian)原料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技術方(fang)面(mian)取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技術在2005年前(qian)被(bei)幾家跨國(guo)公(gong)司壟斷，但目前(qian)我(wo)國(guo)已發展(zhan)(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)，這2個方(fang)面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)價格從2011年起開(kai)始(shi)低于石油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約(yue)為(wei)大(da)宗(zong)石油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價的(de)(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開(kai)始(shi)大(da)規模替(ti)代石油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這將極大(da)拓(tuo)展(zhan)(zhan)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)(de)市場空間，同時將帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)(de)消費。