硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)和氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)原子上通(tong)常連有兩個有機基團的(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含(han)甲基和少量乙烯基的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯基的(de)引(yin)入(ru)可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐高(gao)(gao)(gao)、低(di)溫性能(neng)，三氟丙(bing)基及氰基的(de)引(yin)入(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐溫及耐油性能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐低(di)溫性能(neng)良好，一(yi)般在-55℃下仍(reng)能(neng)工作。引(yin)入(ru)苯基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐熱性能(neng)也很突出(chu)，在180℃下可(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)(gao)于(yu)200℃也能(neng)承受數周(zhou)或更長時間仍(reng)有彈(dan)性，瞬(shun)時可(ke)耐300℃以上的(de)高(gao)(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)透氣(qi)性好，氧氣(qi)透過率在合成(cheng)聚合物中是(shi)較(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還(huan)具有生理惰性、不會導致凝血的(de)突出(chu)特(te)性，因此在醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠分(fen)(fen)類的(de)方法很多，通(tong)常按(an)固化前的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠和(he)(he)液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)硫化溫(wen)度(du)分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)所用單體(ti)的(de)不同，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)性能和(he)(he)用途的(de)不同又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)通(tong)用型(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國以三(san)氯化鐵為催化劑合(he)成的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用(yong)高比表面積(ji)的(de)氣相(xiang)法(fa)白炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用(yong)階(jie)段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基(ji)礎。從(cong)二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)烷合(he)成開(kai)始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國家(jia)有美國。俄羅斯、德國、日本(ben)、韓國和中(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化研(yan)(yan)究始于1957年，多家(jia)研(yan)(yan)究所和企業(ye)陸續開(kai)發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千(qian)(qian)噸，其中(zhong)(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千(qian)(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是指聚硅氧(yang)烷變成(cheng)彈性(xing)體的過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型的。它主要(yao)(yao)以高(gao)分子量的聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入補(bu)強填料(liao)(liao)、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)的補(bu)強主要(yao)(yao)是各(ge)種(zhong)類型的白炭(tan)黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的強度增加(jia)(jia)數(shu)十倍。有時為了(le)降低成(cheng)本(ben)或改(gai)善膠(jiao)料(liao)(liao)性(xing)能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的性(xing)能，也加(jia)(jia)入相應(ying)的各(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型方法(fa)如圖所示。一次硫化的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是進行高分(fen)子鏈的(de)(de)(de)(de)交(jiao)(jiao)聯(lian)反(fan)應；二次硫化的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是進行補充交(jiao)(jiao)聯(lian)、驅(qu)除硫化劑分(fen)解產(chan)物和其(qi)他揮(hui)發性化合(he)物以(yi)穩定硫化膠的(de)(de)(de)(de)各項性能。常(chang)用的(de)(de)(de)(de)設備有開放式煉膠機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是(shi)(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是(shi)(shi)天(tian)然(ran)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異(yi)。這對(dui)航空、宇(yu)航工(gong)業的(de)(de)意(yi)義(yi)重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫(zi)外線(xian)等十(shi)分穩(wen)定(ding)，在不加(jia)任何(he)添加(jia)劑的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)(you)優(you)(you)良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)(you)異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于通用橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中等的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣體的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組(zu)織不粘連，具(ju)有(you)(you)抗凝血作用，對(dui)肌(ji)體組(zu)織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適(shi)合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別(bie)(bie)達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同(tong)比(bi)分別(bie)(bie)增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀(guan)研天下的(de)(de)(de)新研究，增加有(you)機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)對(dui)硅橡(xiang)膠需求(qiu)的(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件實現(xian)自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年度(du)黨政(zheng)機(ji)關(guan)公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大在政(zheng)府采購的(de)(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)改變目前國(guo)(guo)內政(zheng)府采購以(yi)合(he)資品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局(ju)面(mian)提(ti)供了保障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)供有(you)力保障(zhang)。預測(ce)未(wei)來3年，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫(liu)化硅橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)(fei)石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)(fei)石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但因為石油(you)(you)(you)價格的(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時我(wo)(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產技術方(fang)面取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產技術在(zai)2005年前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前(qian)我(wo)(wo)國(guo)已發(fa)展成(cheng)(cheng)為全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個方(fang)面原因使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格從2011年起開(kai)始(shi)低于石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為大(da)(da)宗石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉(lian)價的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)(da)規(gui)模(mo)替(ti)代(dai)石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業(ye)的(de)(de)市場空(kong)間(jian)，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)消費(fei)。