硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子(zi)交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)原子(zi)上通常連有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能工作(zuo)(zuo)。引(yin)入苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能也很(hen)突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)長期(qi)工作(zuo)(zuo)，稍(shao)高于200℃也能承(cheng)受(shou)數周或(huo)更長時間仍(reng)有(you)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過(guo)率在(zai)合成(cheng)聚合物(wu)中(zhong)是(shi)較高的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具(ju)有(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血(xue)的(de)(de)(de)(de)突(tu)出特(te)性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠分類的方法很多，通常按(an)固(gu)化前的形(xing)態分為固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡膠和液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)橡膠；按(an)硫化溫(wen)(wen)(wen)度分為室溫(wen)(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠，高溫(wen)(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠；按(an)所用(yong)單體(ti)的不同，可分為甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠，甲基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠等(deng)；按(an)性能和用(yong)途的不同又(you)可分為通用(yong)型、超(chao)耐(nai)低溫(wen)(wen)(wen)型、超(chao)耐(nai)高溫(wen)(wen)(wen)型、高強(qiang)力(li)型、耐(nai)油型、醫用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早(zao)期是(shi)由美國以(yi)三(san)氯化鐵(tie)為(wei)催化劑合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年，采用高(gao)比表(biao)面積的(de)(de)氣相(xiang)法(fa)白(bai)炭(tan)黑(hei)補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性(xing)能(neng)躍升到實用階段，奠定(ding)了現(xian)代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術(shu)的(de)(de)基礎。從二(er)(er)甲基二(er)(er)氯硅(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國家有美國。俄羅斯(si)、德國、日(ri)本、韓國和中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)究(jiu)(jiu)始于1957年，多(duo)家研(yan)究(jiu)(jiu)所和企業陸續開發出(chu)各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底(di)，中(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠是(shi)指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)過程是(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它(ta)主要以(yi)高分子量的(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)氧烷為生膠，混入(ru)補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡膠的(de)補強(qiang)主要是(shi)各種類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)度(du)增加(jia)數十倍(bei)。有時(shi)為了降低(di)成(cheng)(cheng)本或改善膠料(liao)性(xing)能(neng)及(ji)賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各種特殊的(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入(ru)相應的(de)各種添(tian)加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種有機(ji)過氧化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反應催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫化(hua)的目(mu)的是(shi)進(jin)行(xing)高分子(zi)鏈的交(jiao)聯反應(ying)；二次硫化(hua)的目(mu)的是(shi)進(jin)行(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫化(hua)劑分解產物和其(qi)他揮發性化(hua)合物以穩定硫化(hua)膠(jiao)的各項性能。常用的設備有開放式煉膠(jiao)機、捏合機及真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)(gao)(gao)溫穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)顯變(bian)化(hua)。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)化(hua)溫度一般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達(da)-100℃，表(biao)明(ming)其低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)重(zhong)大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫(zi)外線等十(shi)分穩定(ding)，在不(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫下(xia)(xia)，其物理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體組織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有抗凝血(xue)作用，對(dui)(dui)肌(ji)體組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特(te)別適(shi)合(he)作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產銷(xiao)分別達到1927.18萬(wan)(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研天(tian)下的(de)(de)新研究，增(zeng)加有(you)機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)件方面(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以大(da)幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加。國家鼓勵自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)(zi)主化，《2012年(nian)(nian)度黨政機關(guan)公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征(zheng)求意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌擴大(da)在(zai)政府采購的(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)改變目(mu)前國內政府采購以合資品(pin)(pin)牌產品(pin)(pin)為(wei)主的(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保(bao)障(zhang)。促進(jin)自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌發(fa)展(zhan)，國產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)供有(you)力保(bao)障(zhang)。預測未(wei)來3年(nian)(nian)，我國室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以年(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)非石(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)油價格(ge)的(de)(de)大幅上漲，同時我(wo)國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)生產技術方面(mian)取(qu)得突破，有機硅(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)生產技術在2005年(nian)前(qian)被幾(ji)家跨國公司壟斷，但目前(qian)我(wo)國已(yi)發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球(qiu)有機硅(gui)單(dan)(dan)體第1大國，這2個方面(mian)原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年(nian)起(qi)開始(shi)低于石(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)油基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始(shi)大規(gui)模(mo)替(ti)代石(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極(ji)大拓(tuo)展有機硅(gui)產業的(de)(de)市(shi)場空間，同時將帶動(dong)硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其(qi)他有機硅(gui)產品的(de)(de)消費。