硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子交替(ti)構成，硅(gui)(gui)(gui)原子上通(tong)常連有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲(jia)基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)(ru)可提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)(ru)則可提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性能(neng)良好(hao)，一般在-55℃下(xia)仍(reng)(reng)能(neng)工(gong)作(zuo)(zuo)。引入(ru)(ru)苯基(ji)(ji)后(hou)，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性能(neng)也很突出(chu)，在180℃下(xia)可長期工(gong)作(zuo)(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受(shou)數周或更長時(shi)間仍(reng)(reng)有(you)彈性，瞬(shun)時(shi)可耐(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性好(hao)，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率在合成聚合物(wu)中是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)生理惰性、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)(de)(de)突出(chu)特性，因此在醫用領域(yu)應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)(de)方法很多，通(tong)常(chang)按(an)固化(hua)(hua)前的(de)(de)形態(tai)分(fen)為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)(hua)溫度(du)分(fen)為室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體的(de)(de)不同，可(ke)分(fen)為甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和(he)用(yong)途的(de)(de)不同又可(ke)分(fen)為通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年，采用(yong)高比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到實(shi)用(yong)階(jie)段(duan)，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲(jia)基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成開(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研(yan)究(jiu)始于(yu)1957年，多家研(yan)究(jiu)所和企業(ye)陸續開(kai)發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能(neng)力為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高溫(wen)膠(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅橡膠是指聚硅氧烷變成彈性(xing)體(ti)的(de)(de)(de)(de)過程是經過高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)分(fen)子量的(de)(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧烷為生膠，混入補(bu)強填料、硫化(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下(xia)硫化(hua)(hua)成彈性(xing)體(ti)。硅橡膠的(de)(de)(de)(de)補(bu)強主(zhu)要是各(ge)種類型(xing)的(de)(de)(de)(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)(de)強度(du)增加(jia)(jia)數(shu)十(shi)倍。有(you)時為了降低成本(ben)或改善膠料性(xing)能(neng)及賦予硫化(hua)(hua)膠各(ge)種特殊的(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入相應的(de)(de)(de)(de)各(ge)種添加(jia)(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種有(you)機(ji)過氧化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一(yi)次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行高分子鏈(lian)的(de)(de)交(jiao)聯反應(ying)；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產物(wu)和其他揮(hui)發性(xing)化(hua)(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)設備(bei)有開放(fang)式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是高溫穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫下硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然橡膠(jiao)(jiao)或某些合成橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高溫環境下，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯(xian)變(bian)化。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化溫度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其(qi)低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十(shi)分穩定(ding)，在不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就具有(you)(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)常溫下的(de)(de)(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)(tong)用橡膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫下，其(qi)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)(tong)用橡膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫下硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡膠(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體(ti)(ti)組織(zhi)不粘連，具有(you)(you)抗凝血作用，對(dui)(dui)(dui)肌體(ti)(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合作為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工業協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分(fen)別(bie)達到(dao)1927.18萬(wan)(wan)輛(liang)(liang)和(he)(he)1930.64萬(wan)(wan)輛(liang)(liang)，同比分(fen)別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀(guan)研(yan)天下的新研(yan)究(jiu)，增(zeng)加(jia)(jia)有機硅(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)零部件方面(mian)的用(yong)(yong)量(liang)，可以大幅度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)的安全性(xing)能，因(yin)此，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)(he)單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平(ping)的提(ti)高都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)工業對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的增(zeng)加(jia)(jia)。國(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌的汽(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零部件實(shi)現自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關(guan)公務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌擴大在政(zheng)府采購(gou)的市場份(fen)額，為(wei)改變目前國(guo)內政(zheng)府采購(gou)以合資(zi)品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的局(ju)面(mian)提(ti)供(gong)了保障。促(cu)進(jin)自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌發展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)業的繁榮將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的應用(yong)(yong)提(ti)供(gong)有力(li)保障。預測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)行業將(jiang)(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)非石油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)(fei)量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石油(you)(you)價(jia)(jia)格的(de)(de)(de)大幅上漲，同時我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵(jian)原料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方(fang)面(mian)取得(de)突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在(zai)2005年前(qian)被(bei)幾(ji)家跨國(guo)公(gong)司壟斷，但(dan)目前(qian)我國(guo)已發展成(cheng)為全(quan)球(qiu)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第1大國(guo)，這2個方(fang)面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)(jia)格從2011年起開(kai)始低于石油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大宗石油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)(jia)的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大規模替代石油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大拓展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油(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(chan)品的(de)(de)(de)消費(fei)(fei)。