硅橡膠是(shi)指主鏈由(you)硅和氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅原子上(shang)(shang)通(tong)(tong)常連有兩個有機(ji)基(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)。普通(tong)(tong)的(de)(de)硅橡膠(jiao)主要由(you)含(han)甲基(ji)和少(shao)量(liang)乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)硅氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)引入可(ke)提(ti)高硅橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)引入則可(ke)提(ti)高硅橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一(yi)般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)工(gong)作(zuo)。引入苯(ben)基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長期(qi)工(gong)作(zuo)，稍高于200℃也能(neng)(neng)承受數(shu)周(zhou)或更(geng)長時(shi)間仍(reng)有彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)(shang)的(de)(de)高溫(wen)。硅橡膠(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率在(zai)合成(cheng)聚合物(wu)中是(shi)較高的(de)(de)。此(ci)外，硅橡膠(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導(dao)致凝血的(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領(ling)域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)方法很多(duo)，通常按固(gu)化前的(de)形態分為固(gu)體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液(ye)體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化溫度分為室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所(suo)用單(dan)體的(de)不同，可分為甲基(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性(xing)能(neng)和(he)用途的(de)不同又(you)可分為通用型、超耐(nai)(nai)低溫型、超耐(nai)(nai)高(gao)(gao)溫型、高(gao)(gao)強力型、耐(nai)(nai)油型、醫(yi)用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期是(shi)由美國(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑合(he)(he)成的(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年，采(cai)用高比表面(mian)積(ji)的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技(ji)術的(de)(de)基礎。從(cong)二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)烷合(he)(he)成開始生產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家(jia)(jia)有美國(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工(gong)業(ye)化(hua)研究始于1957年，多(duo)家(jia)(jia)研究所和企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力為135千(qian)噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷變(bian)成(cheng)(cheng)彈性體的(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它(ta)主(zhu)(zhu)要以(yi)高分(fen)子(zi)量的(de)聚(ju)甲(jia)基乙烯(xi)基硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補(bu)強填(tian)料(liao)(liao)、硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強主(zhu)(zhu)要是(shi)各種類型的(de)白炭黑(hei)，可使(shi)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)增加(jia)數十倍。有時為了降低(di)成(cheng)(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)(liao)性能(neng)及賦予硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各種特殊的(de)性能(neng)，也加(jia)入相應的(de)各種添加(jia)劑(ji)(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各種有機(ji)過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加(jia)工成型(xing)方法如圖所示(shi)。一次硫化的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進行高(gao)分(fen)子鏈的(de)(de)(de)交聯(lian)反(fan)應；二次硫化的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進行補充(chong)交聯(lian)、驅除硫化劑分(fen)解(jie)產物和其(qi)他揮發性(xing)(xing)化合(he)物以穩定硫化膠的(de)(de)(de)各(ge)項(xiang)性(xing)(xing)能。常(chang)用的(de)(de)(de)設(she)備有開放式煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅(jin)是(shi)天然(ran)橡膠(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一般(ban)為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這(zhe)對(dui)航空(kong)、宇航工(gong)業的(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外(wai)線等(deng)(deng)十分穩定(ding)(ding)，在不(bu)加(jia)任何添(tian)加(jia)劑的(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就(jiu)具(ju)有(you)(you)優良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡膠(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)橡膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中(zhong)等(deng)(deng)的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)(deng)氣(qi)體的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡膠(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織不(bu)粘連，具(ju)有(you)(you)抗(kang)凝血(xue)作用(yong)，對(dui)肌體組織的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別(bie)適合作為(wei)醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)車(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達(da)到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比(bi)分別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)量約達(da)2.0萬t。根據觀(guan)研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅材料(liao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)零(ling)部件方面(mian)的(de)(de)用(yong)量，可以大幅度(du)提(ti)高汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)提(ti)高都將推(tui)動汽(qi)車(che)(che)工業(ye)對(dui)硅橡(xiang)膠需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國家鼓勵自(zi)(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)車(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度(du)黨政(zheng)機(ji)關公(gong)務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)擴大在(zai)政(zheng)府采(cai)(cai)購的(de)(de)市場份額(e)，為(wei)改變目前(qian)國內(nei)政(zheng)府采(cai)(cai)購以合(he)資(zi)品牌(pai)(pai)產(chan)品為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保障。促進自(zi)(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)發(fa)展，國產(chan)汽(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提(ti)供有力保障。預(yu)測未來3年(nian)(nian)，我國室溫硫化硅橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)車(che)(che)行業(ye)將以年(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非(fei)(fei)石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，約占非(fei)(fei)石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)石(shi)油(you)價(jia)(jia)格的(de)(de)(de)(de)大幅上漲，同(tong)時(shi)我(wo)(wo)國在(zai)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術方(fang)面(mian)(mian)取(qu)得(de)突破(po)，有機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術在(zai)2005年前被幾家(jia)跨國公司壟斷，但(dan)目前我(wo)(wo)國已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全(quan)球有機(ji)硅(gui)單體第1大國，這2個(ge)方(fang)面(mian)(mian)原因(yin)使硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)價(jia)(jia)格從2011年起開始(shi)低(di)于石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，僅(jin)約為(wei)大宗石(shi)油(you)基(ji)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，并開始(shi)大規模替代石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)。這將極大拓展有機(ji)硅(gui)產業的(de)(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶(ou)聯劑和(he)硅(gui)樹脂等(deng)其他有機(ji)硅(gui)產品的(de)(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)。