硅橡膠是指(zhi)主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)和(he)(he)氧原子(zi)交替構(gou)成，硅(gui)原子(zi)上(shang)通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基團(tuan)的(de)橡膠(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)橡膠(jiao)主(zhu)要(yao)由含甲(jia)基和(he)(he)少量乙烯基的(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組成。苯基的(de)引入可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三(san)氟丙基及(ji)(ji)氰基的(de)引入則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及(ji)(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)(neng)工作。引入苯基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也(ye)很(hen)突出，在(zai)180℃下可(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)承(cheng)受數周或更(geng)長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧氣(qi)透(tou)過率在(zai)合(he)成聚合(he)物(wu)中(zhong)是較高(gao)(gao)的(de)。此(ci)外，硅(gui)橡膠(jiao)還具(ju)有(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)突出特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類(lei)的(de)方法很多(duo)，通(tong)常按固化前(qian)的(de)形態分(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫化溫度(du)分(fen)為室溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)(yong)單體(ti)的(de)不同，可(ke)分(fen)為甲基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按性(xing)能和(he)用(yong)(yong)途的(de)不同又可(ke)分(fen)為通(tong)用(yong)(yong)型(xing)、超耐低(di)溫型(xing)、超耐高溫型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑(ji)合成的。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品(pin)問(wen)世。1948年，采用(yong)高(gao)比表面積的氣相法(fa)白炭黑(hei)補強的硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能(neng)躍升到(dao)實用(yong)階(jie)段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術的基礎。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開(kai)(kai)始生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅(luo)斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工(gong)業(ye)化(hua)研(yan)(yan)究始于1957年，多家研(yan)(yan)究所和企(qi)業(ye)陸續開(kai)(kai)發出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能(neng)力為135千噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)(wan)變成彈性(xing)(xing)體(ti)的(de)(de)(de)過程是(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)(de)(de)。它主(zhu)要以高分子量的(de)(de)(de)聚甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)(wan)為(wei)生膠(jiao)，混入(ru)補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)(xing)體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)補強主(zhu)要是(shi)各種(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度增(zeng)加(jia)(jia)數(shu)十倍。有(you)時為(wei)了降低成本或改善膠(jiao)料性(xing)(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入(ru)相應(ying)的(de)(de)(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各種(zhong)有(you)機過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成反應(ying)催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型(xing)方法(fa)如圖(tu)所示(shi)。一次(ci)硫(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進行高分(fen)子鏈(lian)的(de)交聯反應；二次(ci)硫(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進行補(bu)充交聯、驅除硫(liu)化劑分(fen)解產物和其(qi)他揮發性(xing)化合物以穩定硫(liu)化膠(jiao)的(de)各項(xiang)性(xing)能。常用的(de)設備有開放(fang)式煉(lian)(lian)膠(jiao)機、捏合機及真空密煉(lian)(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡膠(jiao)顯(xian)(xian)著的(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)強度(du)僅是天然橡膠(jiao)或某些合成橡膠(jiao)的(de)一(yi)半(ban)，但在200℃以(yi)上(shang)的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡膠(jiao)仍能保持一(yi)定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能無(wu)(wu)明顯(xian)(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能硅(gui)橡膠(jiao)的(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可(ke)達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能優(you)(you)異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)意義重大(da)。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等(deng)十分穩(wen)定，在不加任(ren)何(he)添加劑的(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優(you)(you)良的(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡膠(jiao)具(ju)有(you)優(you)(you)異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡膠(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能比通(tong)用橡膠(jiao)差，但在150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能優(you)(you)于(yu)通(tong)用橡膠(jiao)。（6）耐油(you)及(ji)化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡膠(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)耐油(you)、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)能。（7）氣體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡膠(jiao)對(dui)空氣、氮、氧、二(er)氧化(hua)碳等(deng)氣體的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)比天然橡膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡膠(jiao)無(wu)(wu)毒(du)，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體組織不粘連，具(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用，對(dui)肌體組織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合作(zuo)為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)協會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分(fen)別達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的用(yong)量(liang)(liang)約(yue)達(da)2.0萬t。根據觀研(yan)天下的新研(yan)究，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面的用(yong)量(liang)(liang)，可以大幅(fu)度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的安全性能，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)的提(ti)高(gao)都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)對(dui)硅(gui)橡(xiang)膠需求的增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年度(du)黨政(zheng)(zheng)機(ji)關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)(mu)錄（征(zheng)求意見(jian)稿(gao)）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大在(zai)政(zheng)(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)的市場份額，為(wei)改變目(mu)(mu)前國(guo)內政(zheng)(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)以合資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的局(ju)面提(ti)供了保障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的應(ying)用(yong)提(ti)供有力保障。預測未來(lai)3年，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將以年均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)重要(yao)的(de)(de)非(fei)石油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)(yue)占非(fei)石油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量(liang)的(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石油價格(ge)的(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時(shi)我(wo)國在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技術方面(mian)取得突(tu)破，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技術在2005年前(qian)被幾家(jia)跨國公司壟斷，但目前(qian)我(wo)國已(yi)發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全(quan)球有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)第(di)1大(da)(da)國，這2個方面(mian)原(yuan)因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年起開始低于石油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)(yue)為(wei)大(da)(da)宗(zong)石油基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)(da)規(gui)模替代石油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極(ji)大(da)(da)拓展(zhan)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空(kong)間，同時(shi)將(jiang)帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂(zhi)等(deng)其(qi)他有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)消費。