硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈由硅(gui)和氧(yang)原子(zi)交(jiao)替構(gou)成，硅(gui)原子(zi)上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含(han)甲(jia)基(ji)(ji)(ji)和少(shao)量(liang)乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫性(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引入苯基(ji)(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受(shou)數周或更長時間仍有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率在(zai)合成聚合物中是(shi)較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因此在(zai)醫用領(ling)域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)分(fen)類的方法很多，通(tong)常按固(gu)(gu)化(hua)前的形態分(fen)為(wei)固(gu)(gu)體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)度(du)分(fen)為(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按所(suo)用單體的不同(tong)，可分(fen)為(wei)甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲基苯(ben)基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)等(deng)；按性能和(he)用途(tu)的不同(tong)又可分(fen)為(wei)通(tong)用型(xing)(xing)(xing)、超耐低(di)溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、超耐高(gao)(gao)溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)(xing)、醫(yi)用型(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵為(wei)催化(hua)(hua)劑(ji)合成的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采(cai)用高比表面積的(de)氣(qi)相法白炭(tan)黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍(yue)升到實用階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷合成開始(shi)生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)(hua)研究始(shi)于1957年，多家研究所(suo)和企業陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是指聚硅氧烷變成(cheng)彈性體的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主(zhu)(zhu)要以高(gao)分(fen)子(zi)量(liang)的(de)(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅氧烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)(qiang)主(zhu)(zhu)要是各種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)(de)白(bai)炭黑(hei)，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)數十(shi)倍。有時為了降低(di)成(cheng)本或(huo)改善(shan)膠(jiao)(jiao)(jiao)料性能及(ji)賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)性能，也加(jia)(jia)(jia)入相應的(de)(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如(ru)圖所示。一次硫化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是(shi)進(jin)行(xing)高(gao)分(fen)子鏈的(de)(de)(de)(de)交聯反應；二次硫化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是(shi)進(jin)行(xing)補充交聯、驅(qu)除硫化(hua)(hua)(hua)劑分(fen)解產物和其他(ta)揮發性化(hua)(hua)(hua)合物以穩定硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)各項性能。常(chang)用的(de)(de)(de)(de)設備有開放(fang)式煉膠(jiao)機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及(ji)真空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡膠顯著(zhu)的(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然(ran)橡膠或某些合(he)成橡膠的(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡膠仍能(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬(ying)度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達-100℃，表(biao)明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡膠中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線等(deng)十分穩(wen)定，在(zai)不加(jia)(jia)任何添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具有(you)優(you)良的(de)(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)。硅(gui)橡膠具有(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡膠常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用橡膠差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用橡膠。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡膠具有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡膠對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡膠高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡膠無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織不粘連(lian)，具有(you)抗凝血作用，對肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特(te)別(bie)適合(he)作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協(xie)會統(tong)計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分(fen)別達(da)到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分(fen)別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用量(liang)約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加有(you)機硅材(cai)料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)方面(mian)的(de)(de)(de)(de)用量(liang)，可以(yi)大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)用量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)(guo)家鼓勵(li)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)機關公務用車(che)(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿(gao)）》為(wei)(wei)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品牌擴大在政(zheng)府(fu)采購的(de)(de)(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改變(bian)目前(qian)國(guo)(guo)(guo)內(nei)政(zheng)府(fu)采購以(yi)合(he)資(zi)品牌產品為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面(mian)提供了保(bao)障。促進自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品牌發(fa)展，國(guo)(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用提供有(you)力保(bao)障。預測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以(yi)年(nian)(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的(de)非石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)價格的(de)大幅上漲，同時(shi)我國在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原料(liao)有機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)技術方(fang)面取得突破，有機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)技術在(zai)2005年(nian)前被幾家跨(kua)國公(gong)司壟斷，但目前我國已發展(zhan)(zhan)成(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)單體(ti)第1大國，這(zhe)2個(ge)方(fang)面原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價格從2011年(nian)起(qi)開始(shi)低(di)于(yu)石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)大宗石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大規模替代石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極(ji)大拓展(zhan)(zhan)有機(ji)硅(gui)產(chan)業(ye)的(de)市(shi)場空間，同時(shi)將帶(dai)動硅(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)樹脂等(deng)其(qi)他有機(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)消(xiao)費(fei)。