硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通常連有兩(liang)個有機(ji)基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主要由含(han)甲基(ji)和少量(liang)乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)、低溫性(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐溫及耐油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐低溫性(xing)(xing)能良好，一般在-55℃下(xia)仍能工作(zuo)。引入苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐熱(re)性(xing)(xing)能也(ye)很突(tu)(tu)出，在180℃下(xia)可(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)能承(cheng)受(shou)數(shu)周(zhou)或(huo)更長(chang)時(shi)間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過率在合(he)(he)成(cheng)聚合(he)(he)物(wu)中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具(ju)有生理惰性(xing)(xing)、不會(hui)導(dao)致凝血(xue)的(de)(de)(de)突(tu)(tu)出特性(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方(fang)法很多，通常按(an)固(gu)化(hua)(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)為固(gu)體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為室(shi)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所(suo)用單體的(de)不(bu)同(tong)，可(ke)(ke)分(fen)(fen)為甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能和(he)用途的(de)不(bu)同(tong)又可(ke)(ke)分(fen)(fen)為通用型、超(chao)耐低溫(wen)型、超(chao)耐高(gao)溫(wen)型、高(gao)強力型、耐油型、醫用型等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠早期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑(ji)合成的。1945年，硅(gui)橡(xiang)膠產品問世。1948年，采(cai)用(yong)高(gao)比表(biao)面積的氣相法白(bai)炭(tan)黑補(bu)強的硅(gui)橡(xiang)膠研制成功，使硅(gui)橡(xiang)膠的性能(neng)躍升(sheng)到實(shi)用(yong)階(jie)段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)膠生(sheng)產技術(shu)的基礎。從二甲基二氯硅(gui)烷(wan)合成開始生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)膠的國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠的工業(ye)化(hua)研究始于1957年，多家(jia)研究所和(he)企(qi)業(ye)陸續開發(fa)出各種硅(gui)橡(xiang)膠。到2003年底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠生(sheng)產能(neng)力(li)為135千噸(dun)，其中高(gao)溫膠100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧烷變(bian)成彈性(xing)(xing)體的(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)經(jing)過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型(xing)的(de)(de)。它(ta)主(zhu)要以高分子量的(de)(de)聚甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)氧烷為生膠，混入(ru)補強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)化(hua)成彈性(xing)(xing)體。硅(gui)橡膠的(de)(de)補強(qiang)(qiang)主(zhu)要是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)(de)白炭(tan)黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)數十(shi)倍。有(you)時為了降(jiang)低成本(ben)或改(gai)善膠料性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)膠各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)入(ru)相(xiang)應的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機過(guo)氧化(hua)物(wu)或加(jia)成反應催化(hua)劑(ji)(ji)。

加(jia)工成型(xing)方法如圖所(suo)示(shi)。一(yi)次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的目的是(shi)進(jin)行高分(fen)子鏈的交(jiao)聯反(fan)應(ying)；二次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的目的是(shi)進(jin)行補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產物和其(qi)他揮發性化(hua)(hua)合物以(yi)穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的各項(xiang)性能。常用的設備有開放式煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天然橡膠(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保(bao)持(chi)一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表(biao)(biao)面(mian)硬度，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變(bian)化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)度一般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)(biao)明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這(zhe)對航空、宇(yu)航工業的(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)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(kuang)下(xia)，就具(ju)(ju)有優(you)良的(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)異的(de)(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試劑(ji)性(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)體的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)比(bi)天然橡膠(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味(wei)，無(wu)(wu)嗅(xiu)，與人體組(zu)織(zhi)不粘(zhan)連(lian)，具(ju)(ju)有抗凝血作(zuo)用(yong)，對肌體組(zu)織(zhi)的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別(bie)適合作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協(xie)會統計，2012年，汽車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分(fen)別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)用量約(yue)達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)新研究，增(zeng)加(jia)有(you)機(ji)硅(gui)材料(liao)在汽車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件方(fang)面(mian)的(de)用量，可以(yi)大幅度提(ti)(ti)(ti)高(gao)汽車(che)(che)(che)(che)的(de)安全(quan)性(xing)能(neng)，因(yin)此，汽車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)量和(he)單車(che)(che)(che)(che)用量水平的(de)提(ti)(ti)(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求(qiu)(qiu)的(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品牌(pai)的(de)汽車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件實(shi)現自主(zhu)化(hua)，《2012年度黨政機(ji)關公(gong)務用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型目錄（征(zheng)求(qiu)(qiu)意見(jian)稿）》為(wei)自主(zhu)品牌(pai)擴大在政府采購的(de)市(shi)場份額，為(wei)改(gai)變目前國(guo)內政府采購以(yi)合資品牌(pai)產(chan)(chan)品為(wei)主(zhu)的(de)局(ju)面(mian)提(ti)(ti)(ti)供了(le)保(bao)障。促進自主(zhu)品牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產(chan)(chan)汽車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)應用提(ti)(ti)(ti)供有(you)力保(bao)障。預測未(wei)來(lai)3年，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在汽車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)大(da)幅上(shang)漲，同(tong)時(shi)我國在硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產(chan)技術(shu)方(fang)面(mian)取得(de)突破(po)，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產(chan)技術(shu)在2005年(nian)(nian)前(qian)被幾家跨國公司壟斷，但目前(qian)我國已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國，這(zhe)(zhe)2個方(fang)面(mian)原(yuan)因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年(nian)(nian)起(qi)開始低于石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)大(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價的(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)規(gui)模(mo)替代石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)(zhe)將(jiang)(jiang)極(ji)大(da)拓展有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空(kong)間，同(tong)時(shi)將(jiang)(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消費(fei)。