硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈(lian)由(you)硅和(he)氧原(yuan)子交(jiao)替構(gou)成，硅原(yuan)子上通常連有(you)兩個有(you)機基團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由(you)含甲基和(he)少量(liang)乙烯(xi)基的(de)(de)硅氧鏈(lian)節(jie)組成。苯(ben)基的(de)(de)引入可提高(gao)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐高(gao)、低溫(wen)性能(neng)，三(san)氟(fu)丙基及氰基的(de)(de)引入則(ze)可提高(gao)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)及耐油性能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)性能(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工(gong)(gong)作。引入苯(ben)基后，可達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐熱性能(neng)也(ye)很突出，在(zai)(zai)180℃下(xia)可長期工(gong)(gong)作，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數周(zhou)或更長時間仍有(you)彈性，瞬時可耐300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣性好，氧氣透過率在(zai)(zai)合成聚合物(wu)中是(shi)較高(gao)的(de)(de)。此外(wai)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具(ju)有(you)生理惰性、不(bu)會導致凝(ning)血的(de)(de)突出特(te)性，因此在(zai)(zai)醫用領(ling)域(yu)應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多，通(tong)常按(an)固化(hua)(hua)前的形(xing)態分(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)(he)液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)(hua)溫度分(fen)為(wei)室溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體的不(bu)同，可分(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和(he)(he)用(yong)(yong)途的不(bu)同又可分(fen)為(wei)通(tong)用(yong)(yong)型(xing)、超耐(nai)(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)(nai)高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年，采用高(gao)比表面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升到(dao)(dao)實用階(jie)段，奠定了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技(ji)術的(de)基(ji)礎。從(cong)二甲基(ji)二氯硅(gui)烷(wan)合成開始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化研(yan)究(jiu)始于1957年，多家研(yan)究(jiu)所和企業陸(lu)續開發出各(ge)種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為135千噸(dun)，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體的(de)(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要以高(gao)分子(zi)量的(de)(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)劑等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)主要是(shi)各(ge)種類型的(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能及賦(fu)予硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)入相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)種添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)劑是(shi)各(ge)種有機過氧化(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)劑。

加工成型方法如圖所示(shi)。一次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行高(gao)分(fen)子鏈(lian)的(de)交聯反應(ying)；二次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行補(bu)充交聯、驅除硫化(hua)(hua)劑(ji)分(fen)解產物和(he)其他揮(hui)發性化(hua)(hua)合物以(yi)穩定硫化(hua)(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有(you)開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定性，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持(chi)一定的(de)(de)(de)(de)柔韌性、回彈性和(he)表(biao)面硬度(du)，且力學(xue)性能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重(zhong)大。（3）耐(nai)候性硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)(dui)氧、臭氧及(ji)(ji)紫外線等十分穩定，在不加任何(he)添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下，就具有優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性。（4）電(dian)氣性能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性和(he)耐(nai)電(dian)弧性也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械性能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械性能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下，其物(wu)理(li)機(ji)械性能(neng)(neng)(neng)(neng)優于(yu)通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)(ji)化(hua)學(xue)試(shi)劑性。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過性能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)(dui)空氣、氮(dan)、氧、二(er)氧化(hua)碳等氣體的(de)(de)(de)(de)透氣性比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組織不粘連，具有抗(kang)凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)(dui)(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)反應性非(fei)常(chang)少。特(te)別適合作(zuo)為(wei)醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀(guan)研天(tian)下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加有機(ji)硅(gui)材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)(bu)件方面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大(da)幅度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全(quan)性能，因(yin)此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水(shui)平的(de)(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主品(pin)(pin)(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)(bu)件實現自主化，《2012年度(du)黨政機(ji)關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為自主品(pin)(pin)(pin)(pin)牌擴大(da)在(zai)政府采(cai)購的(de)(de)(de)市場(chang)份額，為改變目(mu)前國(guo)內政府采(cai)購以合(he)資品(pin)(pin)(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)(pin)(pin)為主的(de)(de)(de)局(ju)面(mian)提供了保障(zhang)。促進自主品(pin)(pin)(pin)(pin)牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提供有力保障(zhang)。預測未來3年，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將(jiang)以年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)價格的(de)(de)大(da)(da)幅上(shang)漲，同時我(wo)(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)生(sheng)(sheng)產技(ji)(ji)術(shu)方面取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)生(sheng)(sheng)產技(ji)(ji)術(shu)在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)公司壟(long)斷，但目前我(wo)(wo)國(guo)已發展成(cheng)為(wei)(wei)(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體第(di)1大(da)(da)國(guo)，這2個方面原因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年起開始(shi)低(di)于石(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)(wei)大(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)(wei)廉價的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)規(gui)模替代石(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空(kong)間，同時將帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)消(xiao)費。