硅橡膠是指(zhi)主(zhu)鏈由(you)硅和(he)氧(yang)原(yuan)子交替(ti)構(gou)成(cheng)(cheng)，硅原(yuan)子上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要由(you)含甲(jia)基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅氧(yang)鏈節組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一般(ban)在-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引入(ru)苯基(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突出，在180℃下可(ke)長(chang)期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或(huo)更長(chang)時(shi)間仍有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率在合成(cheng)(cheng)聚合物(wu)中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出特(te)性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)分(fen)類的方法很多(duo)，通常按(an)固化前的形態(tai)分(fen)為(wei)(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)(wei)(wei)室(shi)溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的不同，可分(fen)為(wei)(wei)(wei)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)途的不同又可分(fen)為(wei)(wei)(wei)通用(yong)型、超(chao)耐(nai)低溫(wen)(wen)型、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)型、高(gao)強力型、耐(nai)油型、醫用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早(zao)期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為(wei)催化劑(ji)合(he)(he)成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品問(wen)世。1948年，采用(yong)高(gao)比表面積的(de)氣相法白炭(tan)黑補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性能(neng)躍升到實用(yong)階段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術(shu)的(de)基礎。從二甲(jia)基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合(he)(he)成開始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工業化研(yan)究(jiu)始于1957年，多家研(yan)究(jiu)所和企(qi)業陸(lu)續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能(neng)力(li)為(wei)135千噸(dun)，其中高(gao)溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)彈性(xing)體的(de)過(guo)程是經過(guo)高溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它主(zhu)要(yao)以高分子量的(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)氧烷為(wei)(wei)生膠，混(hun)入補強填料(liao)、硫化(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)補強主(zhu)要(yao)是各種(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑，可使(shi)硫化(hua)(hua)膠的(de)強度增加(jia)(jia)(jia)數十倍(bei)。有時(shi)為(wei)(wei)了降低(di)成(cheng)本或改善膠料(liao)性(xing)能及賦予硫化(hua)(hua)膠各種(zhong)特殊的(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)入相應的(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)是各種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)反應催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法(fa)如圖所(suo)示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行高分子(zi)鏈的(de)(de)交(jiao)聯反(fan)應；二(er)次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行補充交(jiao)聯、驅(qu)除(chu)硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產(chan)物和其他揮發性(xing)化(hua)(hua)合物以穩定(ding)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)設備有(you)開放(fang)式(shi)煉(lian)膠(jiao)(jiao)機、捏合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征(zheng)是高溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)度(du)一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達-100℃，表明(ming)其(qi)(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這(zhe)對(dui)航(hang)(hang)空、宇航(hang)(hang)工業(ye)的(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭(chou)氧及(ji)紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在不加任何添加劑的(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具(ju)有優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)(qi)物(wu)理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于(yu)通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及(ji)化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味(wei)，無(wu)(wu)嗅(xiu)，與人(ren)體組織(zhi)不粘連(lian)，具(ju)有抗凝血(xue)作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體組織(zhi)的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特(te)別適合(he)作(zuo)為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業協會(hui)統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分(fen)(fen)別達(da)到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)(fen)別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量約達(da)2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研(yan)天下的(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有機(ji)(ji)硅(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)零部件方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量，可以大(da)幅(fu)度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)量和單車(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需(xu)求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家(jia)鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)零部件實現自(zi)(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機(ji)(ji)關公(gong)務(wu)用(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)車(che)型目錄（征求意見(jian)稿）》為自(zi)(zi)主(zhu)品牌擴(kuo)大(da)在政(zheng)府(fu)采購的(de)(de)(de)(de)市(shi)場份額，為改變目前國(guo)內(nei)政(zheng)府(fu)采購以合資品牌產(chan)品為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供了保障。促(cu)進自(zi)(zi)主(zhu)品牌發展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)業的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力保障。預測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)行業將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)非石油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但因(yin)為石油(you)(you)價(jia)(jia)格的(de)大(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我(wo)國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)關(guan)鍵原料(liao)有(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)(chan)技(ji)術方(fang)面(mian)取得突破，有(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)(chan)技(ji)術在(zai)2005年前(qian)(qian)被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷(duan)，但目前(qian)(qian)我(wo)國(guo)(guo)已(yi)發(fa)展成(cheng)(cheng)為全球有(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)(guo)，這2個方(fang)面(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)(jia)格從2011年起開(kai)始低于石油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗石油(you)(you)基橡膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)(jia)的(de)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)始大(da)規模(mo)替代石油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)市(shi)場空間，同(tong)時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品(pin)的(de)消費。