硅橡膠是指主鏈由(you)硅和氧原子交替構(gou)成(cheng)，硅原子上通(tong)常連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡膠。普通(tong)的(de)(de)硅橡膠主要由(you)含甲基(ji)(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅氧鏈節(jie)組(zu)成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)提高(gao)硅橡膠的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)提高(gao)硅橡膠的(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)能。硅橡膠耐(nai)低溫性(xing)(xing)能良(liang)好(hao)，一(yi)般在(zai)(zai)-55℃下仍能工作(zuo)。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡膠的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能也很(hen)突(tu)出，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長(chang)期(qi)工作(zuo)，稍(shao)高(gao)于200℃也能承(cheng)受數周或更長(chang)時(shi)間仍有彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫。硅橡膠的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好(hao)，氧氣透(tou)過率在(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅橡膠還具有生理惰性(xing)(xing)、不(bu)會導(dao)致凝血(xue)的(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)(de)方法很多(duo)，通(tong)常按固(gu)(gu)化(hua)(hua)前的(de)(de)形態分(fen)為固(gu)(gu)體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫度分(fen)為室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用單體(ti)(ti)的(de)(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性(xing)能和用途的(de)(de)不同(tong)又(you)可(ke)分(fen)為通(tong)用型(xing)(xing)(xing)、超耐低(di)溫型(xing)(xing)(xing)、超耐高溫型(xing)(xing)(xing)、高強力(li)型(xing)(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美(mei)國以三(san)氯(lv)化鐵為(wei)催化劑合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世(shi)。1948年，采用(yong)高(gao)比表面積(ji)的(de)氣相法白炭黑補(bu)強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能躍升到實用(yong)階段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)基(ji)礎。從(cong)二甲(jia)基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成開始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國家有美(mei)國。俄羅斯、德國、日本(ben)、韓國和(he)(he)中國等(deng)。中國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(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(he)(he)企業陸續開發出各(ge)種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力為(wei)135千噸(dun)，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是指聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈性體(ti)的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)的(de)(de)。它主(zhu)要以高分子(zi)量的(de)(de)聚甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補強主(zhu)要是各(ge)種類型(xing)(xing)的(de)(de)白炭(tan)黑，可(ke)使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增(zeng)加(jia)(jia)數十(shi)倍。有時為了降(jiang)低成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)料性能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)性能，也加(jia)(jia)入相應的(de)(de)各(ge)種添(tian)加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是各(ge)種有機(ji)過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催(cui)化(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型(xing)方(fang)法(fa)如圖所示。一次硫化的目的是進行(xing)高分(fen)(fen)子鏈的交(jiao)聯反應；二次硫化的目的是進行(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫化劑分(fen)(fen)解產(chan)物和其他(ta)揮發性(xing)化合物以穩定硫化膠的各項性(xing)能。常用的設備有開放式(shi)煉膠機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空(kong)密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)(xian)著的(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)(xian)變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達(da)-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線(xian)等十分穩定(ding)，在不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具(ju)(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常好。（5）物(wu)理(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等氣體的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人(ren)體組織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)(ju)有抗凝(ning)血作(zuo)用(yong)，對肌(ji)體組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常少。特(te)(te)別適(shi)合(he)(he)作(zuo)為(wei)醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷(xiao)分別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研天下的(de)(de)(de)(de)(de)新研究，增加有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)方面的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可(ke)以大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安全(quan)性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和單車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)水平(ping)的(de)(de)(de)(de)(de)提高(gao)都(dou)將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主品牌的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自(zi)(zi)主化，《2012年度黨政機關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征(zheng)求意(yi)見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主品牌擴大在政府采購的(de)(de)(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)(guo)內政府采購以合資品牌產(chan)(chan)品為(wei)主的(de)(de)(de)(de)(de)局(ju)面提供了保障。促(cu)進自(zi)(zi)主品牌發展，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提供有力保障。預測(ce)未(wei)來3年，我國(guo)(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業將以年均20%增長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重(zhong)要的(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)價格(ge)的(de)大(da)(da)幅上(shang)漲(zhang)，同(tong)時(shi)(shi)我國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)單體的(de)生產技(ji)術方(fang)面(mian)取得(de)突破，有機(ji)(ji)硅(gui)單體的(de)生產技(ji)術在2005年前被幾家跨國公司壟斷，但目前我國已(yi)發展成為(wei)(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)單體第1大(da)(da)國，這(zhe)2個方(fang)面(mian)原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價格(ge)從2011年起開始(shi)低于(yu)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成為(wei)(wei)廉(lian)價的(de)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)規模替代(dai)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極(ji)大(da)(da)拓(tuo)展有機(ji)(ji)硅(gui)產業的(de)市場空間，同(tong)時(shi)(shi)將(jiang)帶動(dong)硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯(lian)劑和(he)硅(gui)樹脂等其他(ta)有機(ji)(ji)硅(gui)產品的(de)消費。