硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和(he)氧原(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上(shang)通常連有兩(liang)個(ge)有機(ji)基(ji)(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)少量(liang)乙烯基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐高、低溫(wen)性能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則(ze)可(ke)提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)及耐油性能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫(wen)性能(neng)(neng)良(liang)好，一般(ban)在-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工(gong)作。引入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐熱性能(neng)(neng)也很突(tu)出(chu)，在180℃下可(ke)長期工(gong)作，稍高于200℃也能(neng)(neng)承受(shou)數周或更長時間仍(reng)有彈性，瞬時可(ke)耐300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)性好，氧氣(qi)透(tou)(tou)過率在合成(cheng)聚合物中是較高的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性、不會導致凝血的(de)(de)突(tu)出(chu)特性，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

    主要(yao)品種

    硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法(fa)很多，通常按固化(hua)前的(de)形態分(fen)為固體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)(he)液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)度(du)分(fen)為室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的(de)不同，可分(fen)為甲基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按性能和(he)(he)用(yong)途的(de)不同又(you)可分(fen)為通用(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

    發展史

    硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由美(mei)國(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催(cui)化(hua)劑合(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用高比表面(mian)積的(de)(de)氣相法白炭(tan)黑補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用階段，奠定(ding)了(le)現代(dai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)等(deng)。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工(gong)業化(hua)研究始于(yu)1957年(nian)(nian)，多家研究所和(he)企(qi)業陸續開(kai)發出(chu)各種(zhong)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為(wei)135千噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

    高溫(wen)硫(liu)化硅橡膠

    高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠是指聚硅氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈(dan)性體的(de)(de)(de)過程(cheng)是經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅氧烷(wan)為生(sheng)膠，混入(ru)補強填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性體。硅橡膠的(de)(de)(de)補強主要是各種類型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)強度(du)增加(jia)數十倍。有(you)時為了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠料性能及賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各種特殊的(de)(de)(de)性能，也(ye)加(jia)入(ru)相(xiang)應的(de)(de)(de)各種添加(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是各種有(you)機過氧化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

    加(jia)工成型方法如圖所示(shi)。一次(ci)硫(liu)化的(de)目的(de)是進行高(gao)分子(zi)鏈(lian)的(de)交聯反應；二次(ci)硫(liu)化的(de)目的(de)是進行補充交聯、驅除硫(liu)化劑(ji)分解產(chan)物和其他(ta)揮發(fa)性(xing)化合(he)物以穩(wen)定硫(liu)化膠的(de)各項(xiang)性(xing)能(neng)。常用(yong)的(de)設備(bei)有開(kai)放式煉膠機、捏合(he)機及真空密煉機。

    主要性能

   （1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)特(te)(te)征(zheng)是高(gao)(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)一半(ban)，但在200℃以(yi)上(shang)的(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持(chi)一定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)玻(bo)璃(li)化溫(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達(da)-100℃，表明其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對航空(kong)、宇航工業的(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線等十分穩定(ding)，在不(bu)加任何添加劑的(de)情(qing)況(kuang)下，就(jiu)具(ju)有(you)優(you)良的(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下的(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)低(di)溫(wen)下，其物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于(yu)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等的(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧、二(er)氧化碳等氣體(ti)的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不(bu)粘(zhan)連，具(ju)有(you)抗凝(ning)血作(zuo)用(yong)(yong)，對肌(ji)體(ti)組織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)(te)別(bie)適(shi)合作(zuo)為(wei)醫(yi)用(yong)(yong)材料。

    硅橡膠的用量

    據中國汽(qi)(qi)(qi)車工(gong)業協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別(bie)增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車工(gong)業硅(gui)橡膠(jiao)的用(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據觀(guan)研(yan)天下(xia)的新研(yan)究，增加有(you)機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車零部件方(fang)面的用(yong)(yong)量，可以(yi)大(da)幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車的安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車產(chan)量和(he)單車用(yong)(yong)量水(shui)平的提高都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車工(gong)業對硅(gui)橡膠(jiao)需(xu)求的增加。國家鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品牌(pai)的汽(qi)(qi)(qi)車發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車零部件實現自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機關公務用(yong)(yong)車選用(yong)(yong)車型目錄（征求意(yi)見稿）》為自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品牌(pai)擴(kuo)大(da)在(zai)政府采(cai)購(gou)的市(shi)場份額，為改變(bian)目前國內(nei)政府采(cai)購(gou)以(yi)合(he)資品牌(pai)產(chan)品為主(zhu)(zhu)(zhu)的局面提供(gong)(gong)了保障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品牌(pai)發展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車業的繁榮(rong)將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車膠(jiao)的應用(yong)(yong)提供(gong)(gong)有(you)力保障。預測(ce)未(wei)來3年(nian)，我國室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車行業將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增長。

    此外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)非石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)油(you)價(jia)格(ge)的(de)大(da)(da)幅上漲，同(tong)(tong)時我國(guo)在(zai)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關(guan)鍵原料有機硅單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術方(fang)面取得突破，有機硅單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)公(gong)司壟(long)斷(duan)，但(dan)目前我國(guo)已發(fa)展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機硅單(dan)體(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這2個(ge)方(fang)面原因使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格(ge)從2011年起(qi)開始(shi)低(di)于石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)大(da)(da)宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)規模替(ti)代石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓展(zhan)有機硅產(chan)業的(de)市場空(kong)間，同(tong)(tong)時將帶(dai)動硅油(you)、硅烷偶(ou)聯劑和硅樹脂等其他有機硅產(chan)品的(de)消(xiao)費。