硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和氧原子交替(ti)構成，硅(gui)原子上通常(chang)連有(you)兩(liang)個有(you)機基團的(de)(de)橡膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)主要由含甲(jia)基和少量乙烯基的(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組成。苯基的(de)(de)引入可提高硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐高、低溫(wen)性能(neng)(neng)(neng)(neng)，三氟丙基及氰(qing)基的(de)(de)引入則可提高硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)及耐油性能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)耐低溫(wen)性能(neng)(neng)(neng)(neng)良好(hao)，一般(ban)在-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)(neng)工作。引入苯基后，可達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐熱性能(neng)(neng)(neng)(neng)也(ye)很突出，在180℃下可長期工作，稍高于200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)(neng)承受數周或更長時間仍有(you)彈(dan)性，瞬時可耐300℃以上的(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)性好(hao)，氧氣(qi)透(tou)(tou)過率在合成聚合物中是較(jiao)高的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)橡膠(jiao)還具有(you)生理(li)惰性、不會導致凝血的(de)(de)突出特(te)性，因此在醫(yi)用(yong)領(ling)域應(ying)用(yong)廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠分(fen)類(lei)的方法很多，通常按固化(hua)(hua)前的形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠和液體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠；按硫化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室(shi)溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠，高溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠；按所(suo)用(yong)單體的不(bu)(bu)同，可(ke)分(fen)為(wei)甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠，甲基苯基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠等；按性能和用(yong)途的不(bu)(bu)同又可(ke)分(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強(qiang)力(li)型(xing)(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由美(mei)國(guo)以三(san)氯化鐵為催化劑合(he)成的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年(nian)，采用(yong)高比表面積的(de)(de)(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍升到實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技(ji)術的(de)(de)(de)基(ji)礎(chu)。從(cong)二甲(jia)基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開始生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)。俄(e)羅(luo)斯、德(de)國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和中國(guo)等(deng)。中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工(gong)業化研究始于1957年(nian)，多家(jia)研究所和企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能(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)(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅橡膠是(shi)指(zhi)聚硅氧烷(wan)(wan)變成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它主要以高(gao)(gao)分子量的(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷(wan)(wan)為(wei)生膠，混入補(bu)強填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅橡膠的(de)(de)(de)補(bu)強主要是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑，可(ke)使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)強度(du)增加(jia)數十倍。有(you)時為(wei)了降(jiang)低成(cheng)(cheng)(cheng)本或(huo)改(gai)善膠料性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有(you)機(ji)過氧化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型方法如圖(tu)所示。一次(ci)硫(liu)化的(de)目(mu)(mu)的(de)是(shi)進行高分(fen)子鏈的(de)交聯(lian)反應；二次(ci)硫(liu)化的(de)目(mu)(mu)的(de)是(shi)進行補充交聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)化劑分(fen)解(jie)產物和(he)其他揮發性化合物以穩(wen)定硫(liu)化膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式(shi)煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高(gao)(gao)溫穩(wen)定性，雖然常(chang)溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性、回彈(dan)性和表(biao)面硬度，且力學性能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變(bian)化(hua)(hua)。（2）低溫性能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫度一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低溫性能(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)(dui)航空(kong)、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大(da)。（3）耐(nai)候性硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫(zi)外(wai)線等(deng)(deng)十分穩(wen)定，在(zai)不(bu)加任(ren)何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性。（4）電氣(qi)性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性和耐(nai)電弧性也非常(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械(xie)(xie)性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械(xie)(xie)性能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理機(ji)械(xie)(xie)性能(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)(hua)學試劑性。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶(rong)劑性能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性能(neng)(neng)。室溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與(yu)人(ren)體組織不(bu)粘(zhan)連(lian)，具有(you)抗凝血(xue)作用(yong)，對(dui)(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性非常(chang)少。特(te)別適合(he)作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別達(da)到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天下(xia)的(de)(de)新研(yan)究(jiu)，增(zeng)加有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)方面(mian)的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可(ke)以大幅(fu)度(du)提高(gao)(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水平(ping)的(de)(de)提高(gao)(gao)都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加。國家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)實(shi)現自主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政機關公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大在政府采(cai)購的(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)改變(bian)目(mu)前(qian)國內政府采(cai)購以合資品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局(ju)面(mian)提供了保障。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發展，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)提供有力(li)保障。預測未來3年(nian)，我國室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以年(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)非石油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)(dan)因為石油(you)價(jia)格的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我(wo)國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術(shu)方(fang)面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術(shu)在2005年(nian)前被幾(ji)家(jia)跨(kua)國公司壟斷，但(dan)(dan)目(mu)前我(wo)國已發展(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)為全球有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國，這2個方(fang)面原(yuan)(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起開始低于石油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗石油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉(lian)價(jia)的(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替(ti)代石油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)市場空間(jian)，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶(ou)聯(lian)劑和硅(gui)樹(shu)脂(zhi)等其他(ta)有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)消費。