硅橡膠是指主鏈(lian)(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通(tong)常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基團(tuan)的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠主要由含甲基和(he)少量乙烯基的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)(lian)節組(zu)成(cheng)。苯基的(de)引入(ru)可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能，三氟丙(bing)基及(ji)氰基的(de)引入(ru)則可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能良好，一般在-55℃下仍能工作(zuo)。引入(ru)苯基后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能也(ye)很突(tu)出，在180℃下可長期工作(zuo)，稍(shao)高(gao)于200℃也(ye)能承受數(shu)周或更(geng)長時間仍有(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上的(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率在合成(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠還具有(you)(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在醫(yi)用(yong)(yong)領域應用(yong)(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多(duo)，通常(chang)按(an)固(gu)化前的(de)形態(tai)分(fen)為(wei)(wei)(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫度分(fen)為(wei)(wei)(wei)室溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的(de)不同，可分(fen)為(wei)(wei)(wei)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和(he)用(yong)途的(de)不同又可分(fen)為(wei)(wei)(wei)通用(yong)型、超耐(nai)低(di)溫型、超耐(nai)高(gao)(gao)溫型、高(gao)(gao)強(qiang)力型、耐(nai)油型、醫用(yong)型等等。

發展史

硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯(lv)(lv)化鐵(tie)為催化劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用高(gao)比表面積的(de)(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)(de)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實(shi)用階段(duan)，奠定(ding)了現代硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯(lv)(lv)硅烷合成(cheng)開始(shi)生產硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研究(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多家研究(jiu)所(suo)和(he)企(qi)業陸續開發出各種(zhong)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為135千(qian)噸(dun)(dun)，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧烷變(bian)成(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)(de)(de)過程(cheng)是(shi)(shi)經過高溫（110-170℃）硫化成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它主要(yao)以(yi)高分(fen)子(zi)量的(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷為生(sheng)膠，混(hun)入補強填料、硫化劑(ji)等(deng)，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫化成(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)補強主要(yao)是(shi)(shi)各種(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫化膠的(de)(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有(you)時為了降低(di)成(cheng)本或改善(shan)膠料性(xing)(xing)能及賦予硫化膠各種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)各種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫化劑(ji)是(shi)(shi)各種(zhong)有(you)機過氧化物(wu)或加(jia)成(cheng)反應(ying)催化劑(ji)。

加工成(cheng)型方法如(ru)圖所示(shi)。一次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)高分子鏈(lian)的(de)交聯反應(ying)；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)分解產物和其他揮發(fa)性化(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各(ge)項性能(neng)。常用的(de)設備有開放式(shi)煉膠機、捏合機及真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這(zhe)對航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等十分(fen)穩(wen)定(ding)，在不加(jia)(jia)任何添(tian)加(jia)(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其物理(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)組織(zhi)(zhi)不粘連，具有抗凝血作用(yong)，對肌體(ti)組織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)(chan)銷分別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)(yong)量約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天(tian)下的(de)(de)新研究，增(zeng)加有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件方面(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)量，可(ke)以大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)(chan)量和單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)提(ti)高(gao)都將推(tui)動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠需求的(de)(de)增(zeng)加。國家(jia)鼓勵自主品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件實現自主化，《2012年(nian)度黨政機(ji)關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征(zheng)求意見(jian)稿(gao)）》為(wei)自主品(pin)牌擴(kuo)大在政府采(cai)購的(de)(de)市場份(fen)額，為(wei)改(gai)變目(mu)前國內政府采(cai)購以合資品(pin)牌產(chan)(chan)(chan)品(pin)為(wei)主的(de)(de)局面(mian)提(ti)供(gong)了保障(zhang)。促(cu)進自主品(pin)牌發(fa)展(zhan)，國產(chan)(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供(gong)有力(li)保障(zhang)。預(yu)測未來3年(nian)，我國室溫硫(liu)化硅(gui)橡膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將以年(nian)均(jun)20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)非(fei)石油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)，約占非(fei)石油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)石油(you)價(jia)格的(de)(de)(de)大(da)幅上(shang)漲，同時(shi)我國(guo)在硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵原料(liao)有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產技術方(fang)面(mian)取(qu)得(de)突(tu)破，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產技術在2005年(nian)前被幾(ji)家(jia)跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目(mu)前我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)第1大(da)國(guo)，這2個方(fang)面(mian)原因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起開始(shi)低于石油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石油(you)基(ji)(ji)(ji)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉(lian)價(jia)的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)，并開始(shi)大(da)規模(mo)替(ti)代(dai)石油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市場(chang)空間，同時(shi)將(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消費(fei)。