硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧原子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)原子(zi)上通常連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少(shao)量(liang)乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐高、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟(fu)丙(bing)基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入則可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐溫(wen)及耐油(you)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)良好(hao)，一(yi)般在-55℃下仍(reng)能(neng)工作。引入苯(ben)基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐熱(re)性(xing)能(neng)也很突(tu)(tu)出，在180℃下可(ke)長期工作，稍高于200℃也能(neng)承受數周或(huo)更長時(shi)間仍(reng)有彈(dan)性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好(hao)，氧氣(qi)透過率在合(he)成聚合(he)物中是較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具有生理惰性(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)(de)(de)(de)突(tu)(tu)出特性(xing)，因(yin)此在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅橡膠(jiao)分(fen)類的方法(fa)很(hen)多，通常按(an)(an)固化前的形態分(fen)為(wei)固體硅橡膠(jiao)和液體硅橡膠(jiao)；按(an)(an)硫化溫度分(fen)為(wei)室(shi)溫硫化硅橡膠(jiao)，高(gao)溫硫化硅橡膠(jiao)；按(an)(an)所用單體的不(bu)同，可分(fen)為(wei)甲基乙(yi)(yi)烯(xi)基硅橡膠(jiao)，甲基苯(ben)基乙(yi)(yi)烯(xi)基硅橡膠(jiao)、氟硅，腈硅橡膠(jiao)等；按(an)(an)性能(neng)和用途的不(bu)同又可分(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低溫型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是(shi)由(you)美國以三(san)氯化鐵為催化劑合(he)成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用高比(bi)表面積的(de)氣相法白炭(tan)黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能躍(yue)升(sheng)到實用階(jie)段(duan)，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技(ji)術(shu)的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成開始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國家有美國。俄羅斯(si)、德國、日本、韓(han)國和中(zhong)國等(deng)。中(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化研究始于(yu)1957年，多家研究所(suo)和企(qi)業陸(lu)續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力(li)為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)氧烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體的(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)(xing)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(wei)生膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料、硫化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)(shi)各(ge)種類型(xing)(xing)的(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有(you)時為(wei)了降低成(cheng)本(ben)或(huo)改善膠(jiao)料性(xing)(xing)(xing)能及(ji)賦(fu)予硫化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特(te)殊的(de)性(xing)(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)入(ru)相應的(de)各(ge)種添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)種有(you)機(ji)過(guo)氧化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫化(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)高分(fen)子鏈的(de)交聯反(fan)應；二次硫化(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)補充(chong)交聯、驅除硫化(hua)劑分(fen)解產物(wu)(wu)和其他(ta)揮發性(xing)化(hua)合(he)(he)物(wu)(wu)以穩(wen)定硫化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)各項性(xing)能(neng)。常用的(de)設備有開放式煉(lian)膠(jiao)(jiao)機、捏合(he)(he)機及(ji)真空(kong)密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)特(te)征是高溫穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常溫下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)高溫環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一(yi)(yi)定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化。（2）低(di)(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻(bo)璃化溫度一(yi)(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達(da)-100℃，表明其(qi)低(di)(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這(zhe)對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)十分穩(wen)定，在(zai)不加任何添加劑的(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優良的(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異(yi)的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫下(xia)的(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)高溫和(he)-50℃的(de)低(di)(di)溫下(xia)，其(qi)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)(ti)組(zu)織不粘(zhan)連，具(ju)有(you)抗凝(ning)血作用，對(dui)肌體(ti)(ti)(ti)組(zu)織的(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合(he)(he)作為(wei)醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工業協會統(tong)計(ji)，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用量(liang)約達2.0萬t。根(gen)據觀(guan)研天下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加有機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)方面(mian)的(de)(de)(de)用量(liang)，可以(yi)(yi)大(da)幅(fu)度(du)提高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全(quan)性能，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)用量(liang)水平的(de)(de)(de)提高都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)工業對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需(xu)求的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵(li)自(zi)主品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自(zi)主化，《2012年度(du)黨政(zheng)機關公務用車(che)(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主品(pin)牌(pai)擴大(da)在(zai)政(zheng)府采購的(de)(de)(de)市場份額(e)，為(wei)改變(bian)目前國(guo)(guo)內政(zheng)府采購以(yi)(yi)合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)主的(de)(de)(de)局面(mian)提供(gong)了(le)保(bao)障。促進(jin)自(zi)主品(pin)牌(pai)發展，國(guo)(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應用提供(gong)有力保(bao)障。預測未來(lai)3年，我國(guo)(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)行業將(jiang)(jiang)以(yi)(yi)年均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)(dan)因(yin)為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時我國(guo)在硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)機硅單體的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術方面(mian)取得突破，有(you)機硅單體的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術在2005年前被幾家跨國(guo)公司壟(long)斷，但(dan)(dan)目前我國(guo)已(yi)發展(zhan)(zhan)成為(wei)全球有(you)機硅單體第1大(da)國(guo)，這2個方面(mian)原因(yin)使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年起開始低于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗(zong)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉(lian)價的(de)(de)(de)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替(ti)代石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展(zhan)(zhan)有(you)機硅產(chan)(chan)業(ye)的(de)(de)(de)市場空間(jian)，同時將(jiang)帶動硅油(you)(you)、硅烷(wan)偶聯劑和硅樹脂等其他有(you)機硅產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消費。