硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)和氧原子交(jiao)替構(gou)成(cheng)，硅(gui)原子上(shang)通常連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)主要(yao)由(you)含甲(jia)基(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐高、低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能，三氟(fu)丙基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐溫及耐油性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能良好(hao)(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能工(gong)作(zuo)。引入苯基(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)能也很突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍高于200℃也能承受數(shu)周(zhou)或更長時(shi)間仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)(ke)耐300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)高溫。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)(hao)，氧氣透(tou)過(guo)率(lv)在(zai)合成(cheng)聚合物(wu)中是較高的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出(chu)特(te)性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠分類的方法(fa)很多，通常按固化前的形態分為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)橡膠和液(ye)體硅(gui)(gui)橡膠；按硫(liu)化溫(wen)度分為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠，高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠；按所(suo)用單(dan)體的不(bu)同(tong)，可分為(wei)(wei)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡膠，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡膠、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡膠等(deng)(deng)；按性能和用途的不(bu)同(tong)又可分為(wei)(wei)通用型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成(cheng)(cheng)的(de)。1945年，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問(wen)世(shi)。1948年，采(cai)用高比表面積的(de)氣相法白炭黑(hei)補(bu)強的(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)(cheng)功(gong)，使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍(yue)升(sheng)到(dao)實用階(jie)段(duan)，奠定了(le)現代硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基礎。從(cong)二甲基二氯硅烷合成(cheng)(cheng)開(kai)始生(sheng)產(chan)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研究(jiu)始于1957年，多家研究(jiu)所(suo)和企業陸續開(kai)發出各種硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底(di)，中國(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力(li)為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是指聚硅(gui)(gui)氧烷變成(cheng)彈(dan)性體的(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要(yao)以(yi)高(gao)分子量的(de)聚甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)氧烷為生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強(qiang)主要(yao)是各種(zhong)(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍(bei)。有(you)時為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料(liao)性能及(ji)賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊(shu)的(de)性能，也加(jia)(jia)入相應的(de)各種(zhong)(zhong)添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各種(zhong)(zhong)有(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)或加(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫化(hua)(hua)的目(mu)的是(shi)進行(xing)高分(fen)子鏈的交聯(lian)反應；二次硫化(hua)(hua)的目(mu)的是(shi)進行(xing)補充交聯(lian)、驅除硫化(hua)(hua)劑(ji)分(fen)解(jie)產物(wu)(wu)和(he)其他揮發(fa)性化(hua)(hua)合物(wu)(wu)以穩定硫化(hua)(hua)膠的各項性能。常用的設備有(you)開(kai)放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環(huan)境下，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方(fang)可達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)航空(kong)、宇航工(gong)業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)(ji)紫外線(xian)等(deng)十分穩(wen)定，在不加(jia)任何(he)添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就具有優良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下，其(qi)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)(ji)化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體組織不粘連，具有抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特(te)(te)別適(shi)合(he)作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達(da)(da)到1927.18萬(wan)(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)(wan)輛(liang)，同(tong)比分別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)約達(da)(da)2.0萬(wan)(wan)t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)新研究，增加有(you)機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件方面的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大幅度提高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)提高都將推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵自主品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件實(shi)現自主化，《2012年度黨政機關公務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型目(mu)(mu)錄（征求(qiu)意見稿(gao)）》為(wei)自主品(pin)(pin)牌(pai)擴(kuo)大在政府采購的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)(mu)前國(guo)內(nei)政府采購以合資品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)為(wei)主的(de)(de)局面提供了(le)保障。促進自主品(pin)(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提供有(you)力(li)保障。預測未來3年，我國(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將以年均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消(xiao)(xiao)費量(liang)的(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)(you)(you)價(jia)(jia)(jia)格(ge)(ge)的(de)(de)大幅上漲，同(tong)(tong)時(shi)(shi)我國(guo)(guo)在硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生產技(ji)術方(fang)面取得突(tu)破，有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生產技(ji)術在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)(guo)已發展成(cheng)為全(quan)球有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體第1大國(guo)(guo)，這2個方(fang)面原因使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)(jia)(jia)格(ge)(ge)從(cong)2011年(nian)起(qi)開始低于石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約為大宗石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)(jia)(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這將極(ji)大拓展有機(ji)(ji)硅(gui)產業(ye)的(de)(de)市場(chang)空間，同(tong)(tong)時(shi)(shi)將帶動硅(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)樹脂(zhi)等其(qi)他有機(ji)(ji)硅(gui)產品的(de)(de)消(xiao)(xiao)費。