硅橡膠是指主鏈(lian)由硅和氧原子交替構成，硅原子上通常(chang)連有兩個有機(ji)基(ji)(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅橡膠(jiao)(jiao)主要由含(han)甲基(ji)(ji)(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅氧鏈(lian)節組成。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐高(gao)、低溫性(xing)(xing)能，三氟(fu)丙(bing)基(ji)(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐溫及耐油性(xing)(xing)能。硅橡膠(jiao)(jiao)耐低溫性(xing)(xing)能良(liang)好，一般在-55℃下仍能工(gong)作(zuo)。引入(ru)苯基(ji)(ji)(ji)后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐熱(re)性(xing)(xing)能也很突(tu)出，在180℃下可(ke)(ke)長期(qi)工(gong)作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能承(cheng)受數周或(huo)更長時間(jian)仍有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)透(tou)過率在合成聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外(wai)，硅橡膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出特(te)性(xing)(xing)，因此在醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通常按固化(hua)前(qian)的(de)形態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)溫度分(fen)為(wei)室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)(yong)單(dan)體(ti)的(de)不同，可(ke)分(fen)為(wei)甲基乙(yi)(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙(yi)(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按性能和用(yong)(yong)途的(de)不同又可(ke)分(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型、超耐(nai)低溫型、超耐(nai)高溫型、高強(qiang)力型、耐(nai)油型、醫用(yong)(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠早期是由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠產(chan)(chan)品(pin)問世。1948年，采(cai)用高比表面(mian)積(ji)的(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠研(yan)制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)性能(neng)(neng)躍(yue)升到(dao)實(shi)用階段(duan)，奠(dian)定了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生產(chan)(chan)技術(shu)的(de)基礎。從二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓(han)國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)工業化(hua)研(yan)究始于1957年，多家研(yan)究所和企業陸續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠。到(dao)2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生產(chan)(chan)能(neng)(neng)力為(wei)135千噸，其中高溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)過(guo)程(cheng)是經(jing)過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主要以高分子量的(de)(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)氧烷為生膠(jiao)，混入補強填(tian)料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補強主要是各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增(zeng)加數(shu)十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能(neng)，也加入相應(ying)的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑是各(ge)種(zhong)有機(ji)過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方(fang)法如圖所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)的目(mu)(mu)的是進行高分(fen)子鏈的交(jiao)聯反應；二次硫(liu)(liu)化(hua)的目(mu)(mu)的是進行補充交(jiao)聯、驅(qu)除(chu)硫(liu)(liu)化(hua)劑分(fen)解產物和(he)其他揮發性化(hua)合(he)物以(yi)穩(wen)定硫(liu)(liu)化(hua)膠的各(ge)項性能(neng)。常用(yong)的設備(bei)有開放式(shi)煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在200℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表明(ming)其低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等十分穩(wen)定(ding)，在不加任何添加劑(ji)的(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好(hao)。（5）物(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)下，其物(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮、氧、二(er)氧化(hua)(hua)碳等氣體(ti)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅(xiu)，與人體(ti)組(zu)織不粘(zhan)連，具(ju)有(you)抗凝(ning)血作用，對(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別適合作為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協會統計(ji)，2012年，汽車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分(fen)別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用量約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀(guan)研天(tian)下的(de)(de)新研究，增(zeng)加有(you)機(ji)硅(gui)(gui)材料在汽車(che)(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)用量，可以大幅度(du)提(ti)高汽車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽車(che)(che)(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)(che)(che)用量水平的(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)(pai)的(de)(de)汽車(che)(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽車(che)(che)(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)化(hua)(hua)，《2012年度(du)黨政(zheng)機(ji)關公務用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)(pai)擴大在政(zheng)府采購的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)(guo)內(nei)政(zheng)府采購以合(he)資品牌(pai)(pai)(pai)產(chan)品為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供了保障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用提(ti)供有(you)力(li)保障(zhang)。預測(ce)未來3年，我國(guo)(guo)室(shi)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽車(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)(wei)石(shi)(shi)油價格的(de)(de)(de)(de)大幅上漲，同(tong)(tong)時我(wo)國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方面(mian)(mian)取得突破，有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在2005年前(qian)被幾家跨(kua)國公(gong)司壟斷，但目前(qian)我(wo)國已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)全球(qiu)有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)第1大國，這2個(ge)方面(mian)(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格從2011年起開(kai)始低(di)于(yu)石(shi)(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)(wei)大宗(zong)石(shi)(shi)油基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)廉價的(de)(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)始大規(gui)模替代石(shi)(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大拓展(zhan)有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)(de)市場空間，同(tong)(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其他(ta)有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)(de)消費。