硅橡膠是指(zhi)主鏈由(you)(you)硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通(tong)常連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由(you)(you)含(han)甲基(ji)(ji)和(he)少量乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)引(yin)入可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫性能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)(ji)氰基(ji)(ji)的(de)引(yin)入則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)溫及(ji)(ji)耐(nai)油性能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫性能(neng)良好，一(yi)般(ban)在-55℃下仍(reng)(reng)能(neng)工作。引(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)熱性能(neng)也(ye)很突出(chu)，在180℃下可(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更長(chang)時間(jian)仍(reng)(reng)有(you)彈性，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透(tou)氣性好，氧氣透(tou)過(guo)率在合(he)成(cheng)聚合(he)物中是較(jiao)高(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理(li)惰(duo)性、不會導致(zhi)凝(ning)血的(de)突出(chu)特性，因此在醫用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方(fang)法很多，通常按(an)固化前的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)(liu)化溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)單(dan)體的(de)不同，可分(fen)(fen)為(wei)甲基乙(yi)烯(xi)(xi)基硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯(ben)基乙(yi)烯(xi)(xi)基硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能和(he)用(yong)途(tu)的(de)不同又(you)可分(fen)(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)以(yi)三氯(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)產品問世(shi)。1948年(nian)(nian)，采用高(gao)比表面積的(de)氣相(xiang)法白(bai)炭黑補(bu)強的(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使(shi)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)性能躍升(sheng)到實用階段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)生產技(ji)術的(de)基礎。從(cong)二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成開(kai)始生產硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)究始于1957年(nian)(nian)，多家研(yan)究所和(he)企業陸續開(kai)發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)生產能力為135千噸，其(qi)中高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)(liu)化硅(gui)橡膠是(shi)(shi)(shi)指(zhi)聚硅(gui)氧烷變成彈(dan)性體的(de)過(guo)程是(shi)(shi)(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化成型(xing)的(de)。它主要(yao)以高分子量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷為生膠，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)化劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化成彈(dan)性體。硅(gui)橡膠的(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化膠的(de)強(qiang)度增加(jia)數十(shi)倍。有時為了(le)降低成本(ben)或(huo)(huo)改善膠料性能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化膠各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)性能，也加(jia)入相(xiang)應(ying)的(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化劑是(shi)(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧化物或(huo)(huo)加(jia)成反應(ying)催化劑。

加工(gong)成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)高(gao)分子鏈的(de)交聯反(fan)應(ying)；二次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產物(wu)和其(qi)他(ta)揮發(fa)性化(hua)(hua)合(he)物(wu)以(yi)穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)各(ge)項性能。常用的(de)設(she)備有開放式煉膠(jiao)(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特征是高(gao)溫穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某(mou)些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)溫環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯(xian)變化。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表明其(qi)低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)(ji)紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)不(bu)加任何(he)添加劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有(you)(you)優(you)良的(de)(de)耐候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫下(xia)(xia)的(de)(de)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫和-50℃的(de)(de)低溫下(xia)(xia)，其(qi)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于(yu)通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)(ji)化學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人體組織(zhi)不(bu)粘連，具有(you)(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體組織(zhi)的(de)(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合(he)作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車工(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車產(chan)銷(xiao)分別(bie)達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別(bie)增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車工(gong)業(ye)硅橡(xiang)膠的用(yong)量(liang)(liang)約(yue)達2.0萬t。根據觀研天下的新研究，增(zeng)(zeng)加有(you)機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)(qi)車零部件方面的用(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)(yi)大幅度提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車的安全性能(neng)，因(yin)此，汽(qi)(qi)車產(chan)量(liang)(liang)和(he)單車用(yong)量(liang)(liang)水(shui)平的提(ti)(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車工(gong)業(ye)對硅橡(xiang)膠需(xu)求(qiu)的增(zeng)(zeng)加。國(guo)家(jia)鼓(gu)勵自主(zhu)品牌(pai)的汽(qi)(qi)車發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)車零部件實(shi)現(xian)自主(zhu)化(hua)(hua)，《2012年度黨政機(ji)關公(gong)務用(yong)車選用(yong)車型目錄（征求(qiu)意見(jian)稿(gao)）》為自主(zhu)品牌(pai)擴大在(zai)政府采購(gou)的市場份額，為改變目前(qian)國(guo)內(nei)政府采購(gou)以(yi)(yi)合資品牌(pai)產(chan)品為主(zhu)的局面提(ti)(ti)供(gong)了保障。促進(jin)自主(zhu)品牌(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車業(ye)的繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車膠的應用(yong)提(ti)(ti)供(gong)有(you)力保障。預測未來3年，我國(guo)室溫硫化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)車行(xing)業(ye)將(jiang)以(yi)(yi)年均(jun)20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的非石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量(liang)的98%。但(dan)(dan)因為石(shi)(shi)(shi)油(you)價(jia)格(ge)的大(da)(da)(da)(da)幅上漲(zhang)，同(tong)時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)(ti)的生產(chan)(chan)技(ji)術方面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)(ti)的生產(chan)(chan)技(ji)術在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公(gong)司壟斷，但(dan)(dan)目前我(wo)國(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為全(quan)球(qiu)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)(ti)第1大(da)(da)(da)(da)國(guo)，這2個方面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的價(jia)格(ge)從(cong)2011年(nian)起(qi)開始低于(yu)石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約為大(da)(da)(da)(da)宗(zong)石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)(da)(da)規(gui)模替(ti)代石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)(da)(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的市場空(kong)間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的消費。