硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和氧原子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)原子(zi)上通(tong)常連(lian)有兩(liang)個有機基團(tuan)的(de)橡膠(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)主要由含甲基和少量(liang)乙烯(xi)基的(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯(ben)基的(de)引入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低(di)(di)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基及氰(qing)基的(de)引入(ru)則(ze)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)(di)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)工作。引入(ru)苯(ben)基后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突出(chu)，在180℃下(xia)可(ke)(ke)長期(qi)工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過率在合成(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)還(huan)具有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的(de)(de)方法很多，通常按(an)固化前的(de)(de)形態分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化溫度(du)分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)單(dan)體的(de)(de)不同(tong)，可分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用(yong)途的(de)(de)不同(tong)又可分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)通用(yong)型、超(chao)耐(nai)低溫型、超(chao)耐(nai)高溫型、高強力型、耐(nai)油(you)型、醫(yi)用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)(guo)以三(san)氯(lv)化鐵為催化劑合成(cheng)的。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用(yong)高(gao)比表面積的氣相法(fa)白炭(tan)黑補強的硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的性(xing)能躍升(sheng)到實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術的基(ji)礎。從(cong)二(er)甲(jia)基(ji)二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)(he)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的工業化研究始于1957年，多家研究所和(he)(he)企業陸(lu)續開(kai)發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力為135千(qian)噸，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)(wen)硫(liu)化硅橡膠是(shi)指聚硅氧烷變成(cheng)彈(dan)性體(ti)的(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)化成(cheng)型的(de)。它(ta)主要(yao)以(yi)高分子(zi)量的(de)聚甲基乙烯基硅氧烷為生(sheng)膠，混(hun)入補(bu)強填料(liao)、硫(liu)化劑(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓(ya)下(xia)硫(liu)化成(cheng)彈(dan)性體(ti)。硅橡膠的(de)補(bu)強主要(yao)是(shi)各(ge)(ge)種類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)化膠的(de)強度增加(jia)(jia)(jia)數十(shi)倍。有時為了降低成(cheng)本或(huo)改(gai)善膠料(liao)性能及賦(fu)予硫(liu)化膠各(ge)(ge)種特殊的(de)性能，也加(jia)(jia)(jia)入相應的(de)各(ge)(ge)種添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化劑(ji)是(shi)各(ge)(ge)種有機過(guo)氧化物(wu)或(huo)加(jia)(jia)(jia)成(cheng)反應催(cui)化劑(ji)。

加工成(cheng)型(xing)方(fang)法如圖(tu)所(suo)示(shi)。一次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行高分(fen)子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行補充交(jiao)聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其他揮發性(xing)(xing)化(hua)合物(wu)以(yi)穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)各項性(xing)(xing)能。常用的(de)設備(bei)有開放式煉膠機、捏(nie)合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)十(shi)分穩定，在(zai)不加(jia)任何(he)添(tian)加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情況下，就具(ju)(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下，其物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)(ju)有抗凝(ning)血作(zuo)用，對(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少。特別(bie)適合(he)(he)作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協(xie)會統(tong)計，2012年(nian)(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別(bie)增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根(gen)據觀研(yan)天下的新研(yan)究(jiu)，增加有(you)(you)機硅(gui)(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面的用(yong)量(liang)，可(ke)以(yi)(yi)大(da)幅度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的提高都將推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求的增加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實(shi)現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)(nian)度黨政機關公(gong)務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大(da)在政府(fu)采購的市場(chang)份(fen)額，為(wei)改變(bian)目前國(guo)(guo)內政府(fu)采購以(yi)(yi)合(he)資品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的局面提供了保障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的應用(yong)提供有(you)(you)力保障(zhang)。預測未來3年(nian)(nian)(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)(yi)年(nian)(nian)(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)油(you)(you)價(jia)(jia)格的(de)(de)(de)大(da)幅上(shang)漲(zhang)，同時我國在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料(liao)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產技術(shu)(shu)方面取(qu)得突破(po)，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產技術(shu)(shu)在2005年前(qian)被幾家跨國公司壟斷，但目前(qian)我國已發(fa)展(zhan)成(cheng)為全球(qiu)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國，這2個方面原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)(jia)格從2011年起開始(shi)低于石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)(jia)的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替代(dai)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極(ji)大(da)拓展(zhan)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業(ye)的(de)(de)(de)市場(chang)空間，同時將帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消(xiao)(xiao)費。