硅橡膠是指主鏈由(you)硅和(he)氧原子(zi)交替構(gou)成(cheng)，硅原子(zi)上通常連(lian)有兩個有機基團的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由(you)含甲基和(he)少量乙烯(xi)基的(de)硅氧鏈節組成(cheng)。苯基的(de)引(yin)入(ru)可(ke)提高(gao)(gao)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基及(ji)氰基的(de)引(yin)入(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良(liang)好(hao)，一般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)工作(zuo)。引(yin)入(ru)苯基后，可(ke)達(da)-73℃。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也很突出，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)承受數周(zhou)或(huo)更長時(shi)間仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過率在(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)。此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)醫(yi)用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方法很多，通(tong)常按固化(hua)前的形態分(fen)(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫度分(fen)(fen)為(wei)(wei)室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用單體的不(bu)(bu)同(tong)(tong)，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用途的不(bu)(bu)同(tong)(tong)又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)通(tong)用型(xing)、超耐低溫型(xing)、超耐高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)國以三氯化鐵為(wei)催化劑合成(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年(nian)，采(cai)用(yong)高比表(biao)面(mian)積的氣相(xiang)法(fa)白炭黑補強(qiang)的硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的性能躍升到(dao)實用(yong)階(jie)段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技(ji)術的基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的國家有美(mei)國。俄(e)羅斯、德國、日本、韓國和中(zhong)國等(deng)。中(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的工業化研究始(shi)于(yu)1957年(nian)，多家研究所和企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)底(di)，中(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能力(li)為(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是指(zhi)聚(ju)硅(gui)(gui)氧烷(wan)變成彈(dan)性(xing)體的(de)過(guo)(guo)(guo)程是經(jing)過(guo)(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型的(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)劑等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)成彈(dan)性(xing)體。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強(qiang)主(zhu)要是各種(zhong)(zhong)類(lei)型的(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度(du)增加(jia)數十倍。有(you)時為了降低(di)成本(ben)或(huo)改(gai)善膠(jiao)料性(xing)能及賦(fu)予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊的(de)性(xing)能，也(ye)加(jia)入相應的(de)各種(zhong)(zhong)添(tian)加(jia)劑。硫(liu)化(hua)劑是各種(zhong)(zhong)有(you)機過(guo)(guo)(guo)氧化(hua)物(wu)或(huo)加(jia)成反應催(cui)化(hua)劑。

加工成型方法(fa)如圖(tu)所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的目的是進行(xing)高分子鏈(lian)的交聯反應；二(er)次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的目的是進行(xing)補充(chong)交聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑分解產物和其他(ta)揮發(fa)性化(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的各項性能(neng)。常用的設備(bei)有開放(fang)式(shi)煉(lian)膠機、捏(nie)合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)(yi)半，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)度(du)一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表明其低(di)(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對航空、宇航工(gong)業的(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線(xian)等十分穩定(ding)，在(zai)(zai)不加任何添加劑(ji)(ji)的(de)情況下(xia)，就具有(you)優良(liang)的(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優異(yi)的(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)物(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)高(gao)(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)低(di)(di)(di)溫(wen)下(xia)，其物(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學(xue)試(shi)劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等的(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體(ti)組織(zhi)不粘(zhan)連，具有(you)抗(kang)凝血作用(yong)(yong)，對肌體(ti)組織(zhi)的(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作為醫(yi)用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)(ye)協會(hui)統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)車(che)產銷(xiao)分別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有(you)機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)零部(bu)件方面(mian)的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大幅(fu)度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全性(xing)能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)產量(liang)和(he)單車(che)用(yong)量(liang)水(shui)平的(de)(de)提(ti)(ti)高都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)(ye)對硅(gui)橡膠需求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)主品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)零部(bu)件實現自(zi)主化，《2012年度(du)黨政(zheng)機關(guan)公務用(yong)車(che)選(xuan)用(yong)車(che)型目錄(lu)（征求意(yi)見稿）》為自(zi)主品(pin)牌擴大在(zai)政(zheng)府(fu)采購的(de)(de)市(shi)場份額，為改(gai)變目前國(guo)內政(zheng)府(fu)采購以合資(zi)品(pin)牌產品(pin)為主的(de)(de)局面(mian)提(ti)(ti)供(gong)了保(bao)障。促(cu)進自(zi)主品(pin)牌發(fa)展，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)膠的(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)供(gong)有(you)力保(bao)障。預測未來3年，我國(guo)室溫硫(liu)化硅(gui)橡膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)行業(ye)(ye)(ye)將(jiang)以年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占(zhan)非石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)(wei)石(shi)油(you)價格(ge)的(de)(de)大(da)幅上漲，同時我國(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料(liao)有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技術(shu)方(fang)面取(qu)得突破，有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技術(shu)在2005年前(qian)被幾(ji)家跨國(guo)公(gong)司壟(long)斷，但目(mu)前(qian)我國(guo)已(yi)發展成為(wei)(wei)全球有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方(fang)面原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年起開始(shi)(shi)低(di)于(yu)石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)(wei)廉價的(de)(de)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始(shi)(shi)大(da)規模(mo)替代石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)產業(ye)的(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯(lian)劑(ji)和硅(gui)樹脂等其他有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)產品的(de)(de)消(xiao)費。