硅橡膠是指(zhi)主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基和少量乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯基的(de)(de)(de)引(yin)入可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙基及氰基的(de)(de)(de)引(yin)入則可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)工作(zuo)。引(yin)入苯基后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很(hen)突(tu)出(chu)，在180℃下可長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周(zhou)或(huo)更長時(shi)間仍有(you)彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率(lv)在合成聚(ju)合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具(ju)有(you)生理惰性(xing)(xing)、不(bu)會(hui)導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)(xing)，因(yin)此在醫(yi)用(yong)領域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅橡膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通(tong)常(chang)按固(gu)化前的(de)形態分(fen)為(wei)固(gu)體(ti)(ti)硅橡膠(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)(ti)硅橡膠(jiao)(jiao)；按硫化溫度分(fen)為(wei)室溫硫化硅橡膠(jiao)(jiao)，高溫硫化硅橡膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體(ti)(ti)的(de)不同，可分(fen)為(wei)甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅橡膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅橡膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅，腈(jing)硅橡膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按性能和(he)用(yong)途的(de)不同又可分(fen)為(wei)通(tong)用(yong)型、超耐(nai)(nai)低溫型、超耐(nai)(nai)高溫型、高強力型、耐(nai)(nai)油型、醫用(yong)型等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品問世(shi)。1948年(nian)，采用高比表(biao)面積的氣相法白炭黑補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的性能(neng)躍升到(dao)實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產技術的基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的國(guo)家有(you)美國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的工業化(hua)研究(jiu)始于1957年(nian)，多家研究(jiu)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)，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產能(neng)力為135千噸，其中高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅橡膠是(shi)指(zhi)聚(ju)硅氧烷變成(cheng)(cheng)(cheng)彈性體的(de)過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)的(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)分子量的(de)聚(ju)甲(jia)基乙烯基硅氧烷為生膠，混入補強填(tian)料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加熱(re)加壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性體。硅橡膠的(de)補強主(zhu)要(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑，可(ke)使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)強度增加數十倍。有(you)時為了(le)降低成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)或改(gai)善膠料(liao)性能及賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)特殊的(de)性能，也加入相應的(de)各(ge)種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機過氧化(hua)(hua)物(wu)或加成(cheng)(cheng)(cheng)反(fan)應催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所示(shi)。一次硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行高(gao)分子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行補充交(jiao)聯(lian)(lian)、驅除硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑分解產物和其他揮(hui)發性化(hua)(hua)(hua)合(he)(he)物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)各項性能(neng)。常用(yong)的(de)設備有(you)開放式煉膠機、捏合(he)(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)特征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅是天(tian)(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些(xie)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但在200℃以(yi)上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環(huan)境下，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表面(mian)硬(ying)度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對航(hang)空(kong)、宇(yu)航(hang)工業的(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭(chou)氧及紫外(wai)線等十分(fen)穩定，在不(bu)加(jia)任(ren)何添(tian)加(jia)劑(ji)的(de)情(qing)況下，就具(ju)有優(you)良的(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)物(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其物(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化學試劑(ji)性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等的(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧、二氧化碳等氣體(ti)(ti)的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)比(bi)天(tian)(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)(ti)組織不(bu)粘連，具(ju)有抗(kang)凝血(xue)作用(yong)(yong)，對肌體(ti)(ti)組織的(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別適(shi)合作為(wei)醫用(yong)(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達(da)到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)用量約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天下的(de)新研(yan)究，增(zeng)加有機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)方(fang)面的(de)用量，可(ke)以大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)量和(he)單車(che)(che)(che)(che)(che)用量水平的(de)提(ti)高都(dou)將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)實現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機關(guan)公務(wu)用車(che)(che)(che)(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征(zheng)求意見稿）》為自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)(pai)擴大在(zai)政府(fu)采(cai)購(gou)(gou)的(de)市場份(fen)額，為改變目(mu)前國(guo)(guo)內政府(fu)采(cai)購(gou)(gou)以合資品牌(pai)(pai)產(chan)品為主(zhu)(zhu)的(de)局面提(ti)供(gong)了(le)保障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁(fan)榮將(jiang)(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)應用提(ti)供(gong)有力保障(zhang)。預測未(wei)來3年(nian)，我國(guo)(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油價(jia)(jia)格(ge)的(de)(de)(de)大(da)(da)幅(fu)上漲，同(tong)時我國(guo)(guo)在(zai)(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料(liao)有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體的(de)(de)(de)生(sheng)產技術方(fang)面(mian)取(qu)得突破，有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體的(de)(de)(de)生(sheng)產技術在(zai)(zai)2005年(nian)(nian)前被(bei)幾家跨國(guo)(guo)公司(si)壟斷(duan)，但目前我國(guo)(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球(qiu)有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體第1大(da)(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個方(fang)面(mian)原(yuan)因使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)(jia)格(ge)從(cong)2011年(nian)(nian)起開(kai)(kai)始低于石(shi)(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大(da)(da)宗(zong)石(shi)(shi)油基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)(jia)的(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)(kai)始大(da)(da)規模替代石(shi)(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓展有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)產業的(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)產品的(de)(de)(de)消(xiao)費。