硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)子(zi)交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)(shang)通(tong)常連(lian)有(you)兩個(ge)有(you)機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲基和(he)少量乙(yi)烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)(cheng)。苯基的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)可(ke)(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基及氰基的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)則(ze)可(ke)(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐溫及耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)入(ru)(ru)苯基后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出(chu)，在180℃下可(ke)(ke)(ke)長(chang)期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也(ye)能(neng)承受(shou)數周或更長(chang)時間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐300℃以(yi)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)透過率(lv)在合成(cheng)(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)生(sheng)理(li)惰(duo)性(xing)(xing)、不會導(dao)致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠分類的(de)(de)方(fang)法很多，通(tong)常按(an)固化(hua)(hua)前的(de)(de)形態(tai)分為(wei)固體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)膠和液(ye)體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)膠；按(an)硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)度分為(wei)室(shi)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠，高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠；按(an)所用(yong)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)不同(tong)，可分為(wei)甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠等；按(an)性能(neng)和用(yong)途(tu)的(de)(de)不同(tong)又(you)可分為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早(zao)期是由美國(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年，采(cai)用高(gao)比表面積的(de)(de)(de)氣相法(fa)白炭(tan)黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍升到實用階段，奠定(ding)了現(xian)代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)(de)基(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)二氯硅(gui)烷(wan)合成(cheng)開(kai)始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)家有(you)美國(guo)。俄羅(luo)斯(si)、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)工業(ye)(ye)化(hua)研究始于1957年，多(duo)家研究所和企業(ye)(ye)陸續開(kai)發出(chu)各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能(neng)力(li)為135千噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是指聚硅氧(yang)烷變成彈(dan)性體的(de)過程是經過高溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成型(xing)的(de)。它(ta)主(zhu)要以高分子量的(de)聚甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)，混入補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈(dan)性體。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強主(zhu)要是各(ge)種類型(xing)的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度增加(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成本或改善膠(jiao)料性能及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)性能，也加(jia)入相(xiang)應的(de)各(ge)種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種有機過氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)成反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行高分(fen)子(zi)鏈的(de)(de)交聯反應；二次(ci)硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行補充交聯、驅除硫(liu)化劑分(fen)解產(chan)物和(he)其他揮發性化合(he)物以穩定硫(liu)化膠(jiao)的(de)(de)各(ge)項性能。常用(yong)的(de)(de)設備有(you)開放式煉膠(jiao)機、捏合(he)機及真(zhen)空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)特征(zheng)是(shi)高溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)強度(du)(du)僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)高溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)度(du)(du)一般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表明(ming)(ming)其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這(zhe)對航空、宇航工(gong)業的(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外(wai)線等(deng)十(shi)分(fen)穩定(ding)，在(zai)不(bu)(bu)加(jia)任何(he)添加(jia)劑(ji)(ji)的(de)情況下(xia)，就(jiu)具有(you)優良的(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優異(yi)的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)的(de)物(wu)理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)高溫(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)下(xia)，其物(wu)理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化(hua)學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)的(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣、氮(dan)、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣體的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒(du)，無味(wei)，無嗅，與人體組織(zhi)不(bu)(bu)粘連，具有(you)抗凝(ning)血作用，對肌體組織(zhi)的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達(da)到1927.18萬(wan)(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅橡膠的(de)(de)(de)用量約達(da)2.0萬(wan)(wan)t。根據觀(guan)研(yan)(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)(yan)究，增加有機硅材料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件方面的(de)(de)(de)用量，可以(yi)大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)量和(he)單車(che)(che)(che)(che)(che)用量水平的(de)(de)(de)提高(gao)都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡膠需求的(de)(de)(de)增加。國(guo)家鼓(gu)勵自主(zhu)(zhu)品牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件實現(xian)自主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機關公務用車(che)(che)(che)(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)(che)(che)(che)型目(mu)(mu)錄（征求意見稿）》為自主(zhu)(zhu)品牌擴大在政府(fu)采(cai)購(gou)(gou)的(de)(de)(de)市場份額，為改(gai)變目(mu)(mu)前(qian)國(guo)內政府(fu)采(cai)購(gou)(gou)以(yi)合(he)資品牌產(chan)品為主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面提供了保障。促進自主(zhu)(zhu)品牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮(rong)將為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用提供有力保障。預測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)室溫硫(liu)化硅橡膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)年(nian)均(jun)20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)石油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為(wei)石油(you)價(jia)格(ge)(ge)的(de)(de)大(da)幅上漲(zhang)，同時(shi)我國在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原料有機硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術方(fang)面取(qu)得(de)突(tu)破(po)，有機硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術在2005年前被(bei)幾家(jia)跨國公司壟斷，但目前我國已(yi)發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機硅(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國，這2個(ge)方(fang)面原因使(shi)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)(ge)從2011年起開始低(di)于石油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗(zong)石油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始大(da)規(gui)模(mo)替代(dai)石油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展(zhan)有機硅(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空(kong)間(jian)，同時(shi)將(jiang)帶(dai)動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂(zhi)等(deng)其他有機硅(gui)產(chan)品的(de)(de)消費。