硅橡膠是指主鏈由硅和氧(yang)原(yuan)子交替構成，硅原(yuan)子上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基和少量乙烯基的(de)(de)硅氧(yang)鏈節組(zu)成。苯基的(de)(de)引入可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟丙基及氰基的(de)(de)引入則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工作。引入苯基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出(chu)，在(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工作，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長時(shi)間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過(guo)率在(zai)(zai)合成聚合物(wu)中是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類(lei)的(de)(de)方法很多，通(tong)常按(an)(an)(an)固化前(qian)的(de)(de)形(xing)態分為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)(an)硫(liu)化溫(wen)度分為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)(an)所用(yong)單體的(de)(de)不同(tong)，可(ke)分為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)(an)(an)性(xing)能和(he)用(yong)途的(de)(de)不同(tong)又可(ke)分為(wei)(wei)通(tong)用(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠早(zao)期是由美國(guo)(guo)以三(san)氯(lv)化鐵為催化劑合(he)成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠產(chan)(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采用高(gao)(gao)比表面積的(de)氣(qi)相法白炭(tan)黑補(bu)強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠研制成功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)性能(neng)躍升(sheng)到實(shi)用階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠生產(chan)(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合(he)成開始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)國(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)。俄(e)羅(luo)斯(si)、德國(guo)(guo)、日(ri)本(ben)、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)工業化研究始于1957年(nian)，多(duo)家研究所和企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠生產(chan)(chan)能(neng)力為135千噸(dun)，其中(zhong)高(gao)(gao)溫膠100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指聚硅(gui)氧烷(wan)變成彈(dan)性體(ti)的(de)過(guo)(guo)程是經(jing)過(guo)(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)。它主要以高分子(zi)量(liang)的(de)聚甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)，混入補強填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈(dan)性體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補強主要是各(ge)種類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度增(zeng)加(jia)(jia)數十(shi)倍。有時為了(le)降(jiang)低成本或(huo)改(gai)善膠(jiao)料(liao)性能(neng)及(ji)賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)性能(neng)，也(ye)加(jia)(jia)入相應的(de)各(ge)種添(tian)加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是各(ge)種有機過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖(tu)所(suo)示(shi)。一次硫(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行(xing)高(gao)分子鏈(lian)的(de)(de)(de)交聯反應；二次硫(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行(xing)補充交聯、驅除(chu)硫(liu)化劑分解產物和其他(ta)揮發性化合物以穩(wen)定硫(liu)化膠的(de)(de)(de)各項(xiang)性能。常用的(de)(de)(de)設備有開放式(shi)煉(lian)膠機(ji)(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)(ji)及真空密煉(lian)機(ji)(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征(zheng)是高(gao)溫穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)溫環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)保持(chi)一定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)(he)表面硬度(du)(du)，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫度(du)(du)一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等十分穩(wen)定，在不加任(ren)何(he)添加劑(ji)的(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具有(you)(you)優良的(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)(you)優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫下(xia)(xia)的(de)(de)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)溫和(he)(he)(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫下(xia)(xia)，其(qi)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)化(hua)學(xue)試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)(you)中等的(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)(qi)(qi)、氮(dan)、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)(qi)(qi)(qi)體的(de)(de)透氣(qi)(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與(yu)人體組織不粘連，具有(you)(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合(he)作為(wei)醫(yi)用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協(xie)會(hui)統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達到(dao)1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用量約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新研究(jiu)，增加有(you)機硅材料(liao)在汽(qi)車(che)(che)(che)零部件方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)用量，可以(yi)大(da)幅度提高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產量和單車(che)(che)(che)用量水平(ping)的(de)(de)(de)提高都將(jiang)推(tui)動汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機關公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目錄（征(zheng)求意見稿）》為自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大(da)在政府采購的(de)(de)(de)市場份額(e)，為改變目前國(guo)內(nei)政府采購以(yi)合資(zi)品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面(mian)提供了保(bao)(bao)障。促進(jin)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用提供有(you)力保(bao)(bao)障。預測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均(jun)20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)非(fei)(fei)石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非(fei)(fei)石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石(shi)油(you)(you)(you)價格的(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料(liao)有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)生產(chan)(chan)(chan)技術方面取得突(tu)破，有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)生產(chan)(chan)(chan)技術在2005年(nian)前(qian)(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前(qian)(qian)我(wo)國(guo)已發展成(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)第(di)1大(da)國(guo)，這(zhe)(zhe)2個方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價格從2011年(nian)起(qi)開始低于石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約(yue)為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始大(da)規模替代石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)(zhe)將極大(da)拓展有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)業(ye)的(de)市場空間(jian)，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其(qi)他(ta)有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)品(pin)的(de)消費(fei)。