硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和氧原子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節(jie)組(zu)成。苯基(ji)的(de)(de)引(yin)入可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫性能(neng)(neng)，三氟(fu)丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引(yin)入則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫性能(neng)(neng)良(liang)好，一(yi)般在-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工(gong)作。引(yin)入苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性能(neng)(neng)也很突(tu)出(chu)，在180℃下可(ke)長期工(gong)作，稍(shao)高(gao)于(yu)200℃也能(neng)(neng)承受數(shu)周或更長時(shi)間仍(reng)有彈性，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性好，氧氣透(tou)過率在合(he)成聚合(he)物中(zhong)是較高(gao)的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性、不會導致(zhi)凝血(xue)的(de)(de)突(tu)出(chu)特性，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的方法很多，通常按固(gu)化前(qian)的形態分為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液(ye)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)(wen)度分為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的不(bu)(bu)同，可分為(wei)甲基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和(he)用(yong)途的不(bu)(bu)同又(you)可分為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國以三氯(lv)化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)(chan)品(pin)問(wen)世。1948年(nian)，采用(yong)高比表(biao)面積的(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升(sheng)到(dao)(dao)實用(yong)階(jie)段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)(chan)技術的(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成開始生產(chan)(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國家有美國。俄(e)羅斯(si)、德(de)國、日本(ben)、韓國和中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)究(jiu)始于(yu)1957年(nian)，多家研(yan)究(jiu)所和企業陸(lu)續開發出各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)(chan)能力(li)為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)指(zhi)聚硅(gui)氧烷(wan)變(bian)成(cheng)彈性(xing)體的(de)過(guo)(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化成(cheng)型(xing)的(de)。它主要以高(gao)(gao)分(fen)子量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)，混(hun)入補強(qiang)填料、硫(liu)化劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)主要是(shi)(shi)各種(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)化膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍(bei)。有時為了降低成(cheng)本或(huo)改善(shan)膠(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)化膠(jiao)各種(zhong)特殊的(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入相應的(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化劑(ji)(ji)是(shi)(shi)各種(zhong)有機過(guo)(guo)氧化物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反應催(cui)化劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行(xing)高分子鏈的(de)(de)交聯反應；二次硫化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行(xing)補充交聯、驅除硫化(hua)(hua)劑分解產(chan)物(wu)和其他揮(hui)發性(xing)化(hua)(hua)合物(wu)以穩定硫化(hua)(hua)膠的(de)(de)各項(xiang)性(xing)能(neng)。常(chang)用的(de)(de)設備有開(kai)放式煉膠機、捏(nie)合機及(ji)真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)(xian)著的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫穩定(ding)性(xing)(xing)，雖然(ran)常溫下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力(li)學性(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)(xian)變化。（2）低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫度一般(ban)為(wei)-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表明(ming)其低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)(you)異。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫(zi)外線等十分(fen)穩定(ding)，在(zai)不加任何添(tian)加劑的(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)優(you)(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)(nai)(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)也(ye)非(fei)常好。（5）物(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫下的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫下，其物(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)(you)于(yu)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)(nai)油及(ji)化學試劑性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)。室溫下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與(yu)人(ren)體(ti)(ti)組(zu)(zu)織不粘連(lian)，具(ju)有(you)抗凝血作(zuo)(zuo)用(yong)，對(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非(fei)常少(shao)。特別適合作(zuo)(zuo)為(wei)醫用(yong)材(cai)料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別(bie)增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業硅(gui)橡膠的(de)用量(liang)約達2.0萬t。根(gen)據(ju)觀研天下的(de)新研究，增加有(you)機硅(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件方面(mian)的(de)用量(liang)，可(ke)以(yi)大幅度(du)提高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)安(an)全性(xing)能，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)(che)用量(liang)水平的(de)提高都將(jiang)(jiang)(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業對硅(gui)橡膠需求的(de)增加。國(guo)家鼓(gu)勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度(du)黨政機關公(gong)務用車(che)(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征(zheng)求意(yi)見稿(gao)）》為自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在(zai)(zai)政府(fu)(fu)采購的(de)市(shi)場份額，為改變目(mu)前國(guo)內政府(fu)(fu)采購以(yi)合(he)資品(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)局面(mian)提供了保障。促(cu)進自主(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業的(de)繁榮將(jiang)(jiang)(jiang)為汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠的(de)應用提供有(you)力(li)保障。預測未來(lai)3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠在(zai)(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行(xing)業將(jiang)(jiang)(jiang)以(yi)年(nian)(nian)均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)石(shi)油(you)價格的(de)(de)(de)大幅上漲(zhang)，同(tong)時我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術方面(mian)取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術在(zai)2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公司壟斷(duan)，但(dan)目前我(wo)國(guo)已發展成(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大國(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年(nian)起(qi)開(kai)始低(di)于石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大規模替代石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市場(chang)空間，同(tong)時將帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消費(fei)。