硅橡膠是指主(zhu)鏈由(you)硅(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通常連有兩(liang)個有機基(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要(yao)由(you)含甲基(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)提高硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高、低(di)溫(wen)性能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)則(ze)可(ke)提高硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性能(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性能(neng)良好(hao)(hao)，一般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引(yin)入(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱(re)性能(neng)也很突出(chu)，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工作，稍高于200℃也能(neng)承受(shou)數周(zhou)或更長(chang)時(shi)(shi)間仍有彈(dan)性，瞬時(shi)(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性好(hao)(hao)，氧(yang)氣透過(guo)率在(zai)(zai)合成(cheng)聚(ju)合物中是較高的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具(ju)有生理惰性、不會導致凝血(xue)的(de)(de)突出(chu)特性，因此在(zai)(zai)醫用(yong)(yong)領域應用(yong)(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法很(hen)多，通常按(an)固化前的形(xing)態(tai)分(fen)為(wei)固體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化溫(wen)(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單(dan)體(ti)(ti)的不同(tong)，可(ke)分(fen)為(wei)甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基苯基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用(yong)(yong)途的不同(tong)又可(ke)分(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型、超(chao)耐(nai)低溫(wen)(wen)(wen)型、超(chao)耐(nai)高溫(wen)(wen)(wen)型、高強(qiang)力型、耐(nai)油型、醫用(yong)(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合(he)成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年，采用(yong)高比表面積的(de)氣相法白炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升(sheng)到實用(yong)階段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技(ji)術的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)(ye)化研(yan)(yan)究始于1957年，多家研(yan)(yan)究所和企業(ye)(ye)陸續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千(qian)噸，其中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠是(shi)指聚硅(gui)氧烷變(bian)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)(de)(de)(de)過程(cheng)是(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)。它(ta)主要(yao)以高分子量的(de)(de)(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)氧烷為(wei)生膠，混入補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)補強主要(yao)是(shi)各種(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)(de)(de)強度增加(jia)數十(shi)倍。有(you)時為(wei)了降(jiang)低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠料性(xing)能(neng)及(ji)賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入相應的(de)(de)(de)(de)(de)各種(zhong)(zhong)添(tian)加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各種(zhong)(zhong)有(you)機過氧化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型方法如圖所示。一次(ci)硫化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行高(gao)分(fen)子鏈的(de)(de)交(jiao)聯反應(ying)；二次(ci)硫化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行補充交(jiao)聯、驅除硫化劑(ji)分(fen)解(jie)產(chan)物和其他揮發性化合物以穩(wen)定硫化膠(jiao)的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空(kong)密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠仍能(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異(yi)。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩定(ding)，在不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具(ju)有優良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠具(ju)有優異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。（6）耐油及化(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠具(ju)有中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠無毒，無味，無嗅，與人體組織不粘連，具(ju)有抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少(shao)。特(te)別(bie)適合作為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協(xie)會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別(bie)達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別(bie)增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)用(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研天下的(de)新研究，增(zeng)(zeng)加有(you)(you)機硅材料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)(jian)方面的(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)(da)幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平(ping)的(de)提(ti)高都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對(dui)硅橡(xiang)(xiang)膠需求的(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)(jian)實(shi)現自(zi)(zi)主化，《2012年度黨政(zheng)(zheng)機關(guan)(guan)公(gong)務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求意(yi)見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)擴大(da)(da)在政(zheng)(zheng)府采購的(de)市場份額(e)，為(wei)改變目前國(guo)內政(zheng)(zheng)府采購以(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為(wei)主的(de)局面提(ti)供(gong)了保(bao)障。促進自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有(you)(you)力保(bao)障。預測未來(lai)3年，我國(guo)室(shi)溫硫化硅橡(xiang)(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)橡膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)石油(you)基(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)，約(yue)占非(fei)石油(you)基(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石油(you)價格(ge)的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我國(guo)在(zai)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵(jian)原料有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產技術方面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產技術在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已發展成為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)價格(ge)從(cong)2011年起(qi)開始低于(yu)石油(you)基(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)宗石油(you)基(ji)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)(de)(de)合(he)(he)成橡膠(jiao)，并開始大(da)規模替代石油(you)基(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)產業(ye)的(de)(de)(de)市場空(kong)間，同(tong)時(shi)將帶動(dong)硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯(lian)劑(ji)和硅(gui)樹(shu)脂(zhi)等(deng)其他(ta)有(you)機(ji)硅(gui)產品的(de)(de)(de)消費。