硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)原子(zi)上通(tong)常連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)工(gong)作(zuo)。引入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)出，在180℃下(xia)可(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍高于200℃也能(neng)承(cheng)受數(shu)周或(huo)更長時間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透(tou)過(guo)率在合成聚合物中是較高的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法很多，通(tong)常按(an)固化(hua)前(qian)的(de)形態分(fen)(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度(du)分(fen)(fen)為室(shi)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單(dan)體(ti)的(de)不(bu)同，可(ke)分(fen)(fen)為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)(he)用途的(de)不(bu)同又可(ke)分(fen)(fen)為通(tong)用型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)(xing)、耐油(you)型(xing)(xing)、醫(yi)用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早(zao)期是(shi)由美國以三氯化(hua)(hua)鐵為催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)合(he)成(cheng)(cheng)的。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年，采用高比表面積的氣相法白炭黑補(bu)強的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的性能躍升(sheng)到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產技術的基(ji)(ji)礎。從(cong)二甲基(ji)(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)(cheng)開始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的國家有美國。俄羅斯、德國、日(ri)本、韓國和(he)中國等。中國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的工業化(hua)(hua)研(yan)究始于1957年，多(duo)家研(yan)究所(suo)和(he)企業陸續開發出(chu)各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產能力為135千(qian)噸(dun)，其中高溫膠(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指(zhi)聚(ju)硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的過(guo)(guo)程是經(jing)過(guo)(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的。它主要以高分子(zi)量的聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)的補強(qiang)(qiang)主要是各種類型(xing)的白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的強(qiang)(qiang)度增(zeng)加(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)本(ben)或(huo)改(gai)善膠(jiao)料性(xing)能(neng)及(ji)賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各種特殊的性(xing)能(neng)，也(ye)加(jia)入(ru)相(xiang)應(ying)的各種添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)是各種有機過(guo)(guo)氧(yang)(yang)化(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖所(suo)示。一次硫化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)(jin)行高分子鏈的(de)交(jiao)聯反(fan)應；二次硫化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)(jin)行補充交(jiao)聯、驅(qu)除硫化(hua)劑分解產物和其他揮發(fa)性(xing)化(hua)合物以穩定硫化(hua)膠的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設(she)備有開放(fang)式煉(lian)(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密煉(lian)(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅(jin)是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)柔韌性、回彈性和(he)表(biao)(biao)面硬度，且(qie)力學性能(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)(biao)明其(qi)低溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)優異(yi)。這(zhe)對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)意(yi)義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候性硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭(chou)氧及紫外線(xian)等(deng)(deng)十分穩定(ding)，在不加(jia)(jia)任何(he)添加(jia)(jia)劑的(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具(ju)有優良的(de)(de)耐(nai)(nai)候性。（4）電(dian)(dian)氣(qi)(qi)性能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異(yi)的(de)(de)絕(jue)緣性能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)(dian)暈性和(he)耐(nai)(nai)電(dian)(dian)弧性也非常(chang)好。（5）物理機械性能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物理機械性能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理機械性能(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試劑性。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧、二(er)氧化(hua)碳等(deng)(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)(qi)性比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織(zhi)不粘連，具(ju)有抗(kang)凝血作(zuo)用，對肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)反應性非常(chang)少。特別(bie)適合(he)作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛和(he)(he)1930.64萬(wan)輛，同(tong)比(bi)分(fen)別增(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用量(liang)約達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀(guan)研(yan)天(tian)下的(de)(de)(de)新(xin)研(yan)究，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)用量(liang)，可以大(da)幅度提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和(he)(he)單車(che)(che)(che)用量(liang)水平(ping)的(de)(de)(de)提高(gao)都將(jiang)(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國家鼓勵自主(zhu)(zhu)品牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現(xian)自主(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)機(ji)關公務用車(che)(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為自主(zhu)(zhu)品牌擴大(da)在政(zheng)府(fu)(fu)采(cai)購的(de)(de)(de)市場份額，為改變目前國內政(zheng)府(fu)(fu)采(cai)購以合資(zi)品牌產品為主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面(mian)提供了保障(zhang)。促進(jin)自主(zhu)(zhu)品牌發(fa)展(zhan)，國產汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用提供有力保障(zhang)。預測(ce)未來3年，我國室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將(jiang)(jiang)以年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)大幅上漲，同(tong)時我國在(zai)(zai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原料有(you)機硅(gui)單體的(de)(de)生產技(ji)術(shu)方面取得(de)突破，有(you)機硅(gui)單體的(de)(de)生產技(ji)術(shu)在(zai)(zai)2005年前被幾(ji)家(jia)跨國公司(si)壟斷，但目前我國已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為全球有(you)機硅(gui)單體第1大國，這2個方面原因使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年起開始低(di)于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為大宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉(lian)價(jia)的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大規模(mo)替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)(jiang)極大拓展(zhan)有(you)機硅(gui)產業的(de)(de)市場空間，同(tong)時將(jiang)(jiang)帶(dai)動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他(ta)有(you)機硅(gui)產品的(de)(de)消(xiao)費。