硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和氧原子交替構成，硅(gui)原子上通常連有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含(han)甲基(ji)(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組成。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性能，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性能良(liang)好，一(yi)般在-55℃下仍(reng)能工(gong)作(zuo)。引入(ru)苯基(ji)(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性能也很突(tu)(tu)出，在180℃下可(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能承(cheng)受數(shu)周或更長時間仍(reng)有(you)彈性，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性好，氧氣(qi)透(tou)過率在合成聚合物(wu)中是較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突(tu)(tu)出特性，因(yin)此在醫用(yong)領域(yu)應用(yong)廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的方法(fa)很多(duo)，通常按固化前(qian)的形(xing)態分為固體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液(ye)體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫化溫(wen)度分為室溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用單(dan)體的不(bu)同，可(ke)分為甲基乙烯基硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按性能和(he)用途的不(bu)同又可(ke)分為通用型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑(ji)合成(cheng)的。1945年(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問(wen)世。1948年(nian)(nian)，采用高比表面(mian)積的氣相法白炭黑補強的硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的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)技術的基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)烷合成(cheng)開始生產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)(guo)家(jia)(jia)有(you)美國(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業化研究(jiu)(jiu)始于1957年(nian)(nian)，多家(jia)(jia)研究(jiu)(jiu)所和企業陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力為135千噸，其中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠是(shi)指(zhi)聚(ju)(ju)硅(gui)氧(yang)(yang)烷變(bian)成(cheng)彈性體(ti)的(de)過(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它主要以高(gao)(gao)分子(zi)量的(de)聚(ju)(ju)甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)氧(yang)(yang)烷為生(sheng)膠，混入補(bu)強(qiang)(qiang)填(tian)料(liao)、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)橡膠的(de)補(bu)強(qiang)(qiang)主要是(shi)各種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠的(de)強(qiang)(qiang)度增(zeng)加(jia)(jia)數十倍。有(you)時為了降低成(cheng)本或改(gai)善膠料(liao)性能(neng)(neng)及賦予硫(liu)化(hua)膠各種(zhong)特殊的(de)性能(neng)(neng)，也加(jia)(jia)入相應的(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)有(you)機過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反(fan)應催(cui)化(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一(yi)次(ci)硫化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進行(xing)高分子鏈(lian)的(de)(de)(de)交聯反應；二(er)次(ci)硫化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進行(xing)補充交聯、驅除硫化(hua)劑分解產(chan)物和其他揮發(fa)性化(hua)合(he)物以穩定硫化(hua)膠的(de)(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)(de)設備有開放式煉膠機、捏合(he)機及真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表(biao)面硬度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可(ke)達-100℃，表(biao)明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)(you)異。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線(xian)等十分(fen)穩定，在不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)優(you)(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優(you)(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體(ti)組(zu)織不粘連(lian)，具有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)肌(ji)體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適(shi)合作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)協會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研(yan)(yan)天下(xia)的(de)(de)新(xin)研(yan)(yan)究，增加有機硅材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)零部件方面的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大(da)幅(fu)度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全(quan)性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)量(liang)和單車(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)對(dui)硅橡膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)增加。國家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品牌的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)發展(zhan)，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)零部件實現自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年度(du)黨政機關(guan)公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品牌擴大(da)在(zai)(zai)政府(fu)采購的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前國內政府(fu)采購以合資品牌產(chan)品為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供了保障。促進自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品牌發展(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)供有力保障。預測未來3年，我國室溫(wen)硫化硅橡膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)行(xing)業(ye)將以年均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)非石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但因為石油(you)(you)價格的(de)大幅上漲(zhang)，同時我(wo)(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵(jian)原(yuan)料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)生產(chan)技術方(fang)面取得(de)突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)生產(chan)技術在2005年(nian)前被(bei)幾(ji)家跨國(guo)公(gong)司壟斷，但目(mu)前我(wo)(wo)國(guo)已發(fa)展(zhan)成(cheng)(cheng)為全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體第1大國(guo)，這(zhe)2個方(fang)面原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年(nian)起開始(shi)低(di)于石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約為大宗(zong)石油(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)大規模替代石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大拓展(zhan)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場(chang)空間(jian)，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費。