硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通常連(lian)有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠主(zhu)要由含甲(jia)基(ji)(ji)和(he)少(shao)量(liang)乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)(lian)節組成(cheng)。苯(ben)(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)可提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐高、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)則可提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐溫(wen)及(ji)耐油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠耐低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良(liang)好(hao)，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引(yin)入(ru)苯(ben)(ben)基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐熱(re)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突(tu)出，在180℃下(xia)可長(chang)期工作(zuo)，稍高于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受(shou)數周或(huo)更長(chang)時(shi)間仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐300℃以(yi)上的(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣(qi)透(tou)過率(lv)在合(he)成(cheng)聚合(he)物中是較高的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠還(huan)具有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的(de)方法很多，通常按(an)固化前的(de)形(xing)態分為固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫度分為室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)單體的(de)不(bu)同，可分為甲(jia)基(ji)(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)(ji)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(deng)；按(an)性(xing)能和用(yong)途的(de)不(bu)同又(you)可分為通用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低溫型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高溫型(xing)(xing)、高強(qiang)力(li)型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡膠早期(qi)是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵(tie)為催(cui)化(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠產(chan)品問(wen)世。1948年(nian)，采用高(gao)比表面積(ji)的(de)(de)(de)氣相法(fa)白(bai)炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)性能躍升到實用階段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)橡膠生產(chan)技術的(de)(de)(de)基(ji)礎。從(cong)二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有(you)美(mei)國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)工業(ye)化(hua)研究(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多家研究(jiu)所和企(qi)業(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡膠。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠生產(chan)能力為135千噸(dun)(dun)，其中高(gao)溫膠100千噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫化硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)硅氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性體的過程是(shi)(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化成(cheng)(cheng)型的。它(ta)主要(yao)以高(gao)分子量的聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入(ru)補(bu)強填料(liao)、硫化劑(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫化成(cheng)(cheng)彈(dan)性體。硅橡(xiang)膠(jiao)的補(bu)強主要(yao)是(shi)(shi)各(ge)種類型的白炭黑，可(ke)使硫化膠(jiao)的強度增(zeng)加(jia)(jia)數(shu)十倍。有(you)(you)時為了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)料(liao)性能及賦(fu)予(yu)硫化膠(jiao)各(ge)種特殊的性能，也加(jia)(jia)入(ru)相應(ying)的各(ge)種添加(jia)(jia)劑(ji)。硫化劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)種有(you)(you)機過氧(yang)化物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化劑(ji)。

加(jia)工(gong)成(cheng)型方(fang)法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行高分子鏈的(de)交聯反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行補充交聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產物和其他揮發性(xing)化(hua)(hua)合(he)物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備有開放式煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)(chang)溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)(du)僅是(shi)天然(ran)(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)環(huan)境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持(chi)一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)度(du)(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達(da)-100℃，表(biao)明其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對航空、宇航工業的(de)(de)意(yi)義(yi)重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十分(fen)穩定(ding)，在不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)和耐(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)下的(de)(de)物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)下，其(qi)物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)學試劑性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣體(ti)(ti)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織(zhi)(zhi)不粘連，具(ju)有(you)抗(kang)凝血(xue)作用，對肌體(ti)(ti)組織(zhi)(zhi)的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特(te)別(bie)適合作為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分別(bie)(bie)達到1927.18萬(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)輛，同(tong)比分別(bie)(bie)增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)用量約達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研天下的(de)新研究，增(zeng)(zeng)加有機硅(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方面的(de)用量，可以大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)量和單(dan)車(che)(che)(che)(che)用量水平的(de)提高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)(zhu)品牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實現自主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年度黨(dang)政(zheng)機關(guan)公務用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)品牌(pai)(pai)擴大在政(zheng)府采購(gou)的(de)市場(chang)份額，為(wei)改變目前國(guo)(guo)內政(zheng)府采購(gou)以合資品牌(pai)(pai)產(chan)(chan)品為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)局面提供(gong)了保障。促進(jin)自主(zhu)(zhu)品牌(pai)(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應(ying)用提供(gong)有力保障。預測未來3年，我國(guo)(guo)室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)非石(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)(wei)石(shi)油(you)價格(ge)的(de)(de)大幅上漲，同(tong)時我國(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原料有機硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生產(chan)技術(shu)方面取得(de)突破，有機硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生產(chan)技術(shu)在2005年(nian)(nian)前被幾家跨國(guo)公司壟(long)斷，但(dan)目前我國(guo)已發(fa)展(zhan)成為(wei)(wei)(wei)全球有機硅(gui)單(dan)體第1大國(guo)，這(zhe)2個方面原因使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格(ge)從(cong)2011年(nian)(nian)起開(kai)(kai)始低于石(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)(wei)大宗石(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)(wei)(wei)廉價的(de)(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)(kai)始大規模替代石(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極(ji)大拓展(zhan)有機硅(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)市(shi)場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等(deng)其他(ta)有機硅(gui)產(chan)品的(de)(de)消(xiao)費。