硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)和(he)氧原子交替構(gou)成，硅(gui)原子上(shang)通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要由含(han)甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)高(gao)、低溫性能，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)油性能。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)低溫性能良好，一般(ban)在-55℃下仍能工作。引(yin)入苯(ben)基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)熱性能也(ye)很突(tu)出(chu)(chu)，在180℃下可(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)于(yu)200℃也(ye)能承受數周或更長時間仍有(you)(you)彈性，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性好，氧氣透過率(lv)在合成聚合物中是(shi)較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理惰性、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出(chu)(chu)特性，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方(fang)法很多，通常(chang)按(an)(an)固化(hua)前的形態分(fen)為(wei)固體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化(hua)溫度分(fen)為(wei)室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用單體(ti)(ti)的不(bu)同(tong)，可(ke)分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)(an)性能和用途的不(bu)同(tong)又可(ke)分(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由(you)美國(guo)(guo)以(yi)三氯化(hua)(hua)鐵為(wei)催化(hua)(hua)劑(ji)合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年(nian)，采用高(gao)比表(biao)面積的(de)氣(qi)相法白(bai)炭黑補強(qiang)的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍(yue)升到實(shi)用階段(duan)，奠定了現(xian)代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)烷合成(cheng)開始生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業(ye)化(hua)(hua)研究始于(yu)1957年(nian)，多家(jia)研究所和(he)企業(ye)陸(lu)續開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力為(wei)135千(qian)噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷變(bian)成彈(dan)性體的過程(cheng)是(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)成型的。它主要以高分(fen)子量的聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入(ru)補強(qiang)填料(liao)、硫化(hua)劑(ji)(ji)等(deng)，在加熱加壓下硫化(hua)成彈(dan)性體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的補強(qiang)主要是(shi)各種(zhong)(zhong)類(lei)型的白炭黑，可(ke)使硫化(hua)膠(jiao)(jiao)的強(qiang)度增(zeng)加數十(shi)倍。有時為了(le)降(jiang)低(di)成本或改(gai)善(shan)膠(jiao)(jiao)料(liao)性能(neng)及賦予硫化(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊的性能(neng)，也(ye)加入(ru)相(xiang)應的各種(zhong)(zhong)添加劑(ji)(ji)。硫化(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各種(zhong)(zhong)有機過氧化(hua)物或加成反應催化(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)(shi)進行高分子鏈的(de)(de)交(jiao)聯反應；二次硫化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)(shi)進行補(bu)充交(jiao)聯、驅除硫化劑分解產物(wu)和其(qi)他揮發性化合(he)物(wu)以穩(wen)定硫化膠的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有(you)開放式(shi)煉膠機、捏合(he)機及(ji)真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)保持一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變化(hua)(hua)(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)(hua)(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫(zi)外線(xian)等(deng)十(shi)分穩定，在不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)(xia)，就具(ju)有優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)比通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)(hua)(hua)(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)(ti)組(zu)織不粘(zhan)連(lian)，具(ju)有抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別適合作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分(fen)(fen)別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)(fen)別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用量(liang)約(yue)達2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研(yan)天下(xia)的(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增加(jia)(jia)有機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部件方面(mian)的(de)(de)(de)(de)用量(liang)，可以(yi)大(da)幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能(neng)，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)(che)用量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)增加(jia)(jia)。國家鼓勵自主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政機關(guan)公務用車(che)(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求(qiu)意見(jian)稿）》為自主(zhu)品牌(pai)擴大(da)在(zai)政府采(cai)購的(de)(de)(de)(de)市場份額，為改變目(mu)前國內政府采(cai)購以(yi)合資(zi)品牌(pai)產(chan)品為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)供了(le)保(bao)障。促(cu)進自主(zhu)品牌(pai)發展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用提(ti)供有力(li)保(bao)障。預(yu)測未來3年(nian)(nian)，我國室溫硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)橡膠(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成橡膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成橡膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)(wei)石(shi)油(you)(you)價格(ge)的(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我國(guo)在(zai)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)技(ji)術方面取得突破，有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)技(ji)術在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目(mu)前我國(guo)已發展(zhan)成為(wei)(wei)全球有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原因(yin)使硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年起(qi)開(kai)始低于石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成橡膠(jiao)，僅(jin)約(yue)為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)(wei)廉價的(de)(de)合成橡膠(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成橡膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展(zhan)有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)樹脂等(deng)其他有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)(de)消費(fei)。