硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)(he)氧(yang)原(yuan)子交(jiao)替構(gou)成，硅(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通(tong)常(chang)連有(you)(you)兩(liang)個有(you)(you)機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基和(he)(he)少量(liang)乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組(zu)成。苯基的(de)(de)(de)引入(ru)可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基及(ji)氰基的(de)(de)(de)引入(ru)則(ze)可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工作。引入(ru)苯基后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突(tu)出，在180℃下(xia)可長期工作，稍高(gao)于(yu)200℃也(ye)能(neng)承(cheng)受數周或更長時間仍(reng)有(you)(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率在合(he)(he)成聚合(he)(he)物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導(dao)致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特(te)性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)分(fen)類(lei)的方法很多，通常按(an)固(gu)(gu)化前的形態分(fen)為固(gu)(gu)體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)度(du)分(fen)為室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)所用單體的不同(tong)，可(ke)分(fen)為甲基乙烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)等；按(an)性(xing)能和(he)用途(tu)的不同(tong)又可(ke)分(fen)為通用型(xing)(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力(li)型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)早(zao)期是由美(mei)國以(yi)三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合(he)成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)，采用高比(bi)表(biao)面積(ji)的(de)氣相法白炭黑補(bu)強的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制(zhi)成功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性(xing)能躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術的(de)基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷(wan)合(he)成開始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國家(jia)有美(mei)國。俄羅(luo)斯、德國、日本、韓國和(he)中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工(gong)業化(hua)研究(jiu)始于1957年(nian)，多家(jia)研究(jiu)所和(he)企(qi)業陸(lu)續開發出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力為(wei)135千(qian)噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)變成彈性(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化成型的(de)(de)(de)。它主(zhu)要以(yi)高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)為(wei)生(sheng)膠(jiao)，混(hun)入補強(qiang)填料(liao)(liao)、硫(liu)化劑等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下(xia)硫(liu)化成彈性(xing)體。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)種類型的(de)(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)化膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有時(shi)為(wei)了降低成本(ben)或(huo)改(gai)善膠(jiao)料(liao)(liao)性(xing)能(neng)及賦予(yu)硫(liu)化膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入相應的(de)(de)(de)各(ge)種添加(jia)劑。硫(liu)化劑是(shi)各(ge)種有機(ji)過(guo)氧(yang)(yang)化物或(huo)加(jia)成反應催(cui)化劑。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的目的是(shi)進(jin)行高分子鏈的交聯(lian)反應；二(er)次硫(liu)化(hua)的目的是(shi)進(jin)行補(bu)充交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產物和(he)其(qi)他揮發性化(hua)合物以(yi)穩定硫(liu)化(hua)膠的各項性能。常用的設備(bei)有開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)(gao)溫穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保(bao)持一定的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯變化。（2）低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫度一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航空、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)(yang)及紫外線等十分穩(wen)定，在(zai)不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況(kuang)下，就具有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫下的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫下，其物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于(yu)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)(yang)化碳(tan)等氣體(ti)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織不(bu)粘連，具有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)肌(ji)體(ti)組織的(de)(de)(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別(bie)適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)工業協會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬t。根(gen)據觀研(yan)天下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增加有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量，可(ke)以大幅度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安(an)全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量和(he)單車(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)(de)(de)(de)提高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業對硅(gui)橡膠(jiao)需(xu)求(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)增加。國家鼓勵(li)自主(zhu)(zhu)品牌的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)(zheng)機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見(jian)稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)(zhu)品牌擴大在政(zheng)(zheng)府(fu)采購的(de)(de)(de)(de)(de)市(shi)場(chang)份額，為(wei)(wei)改變目(mu)前國內政(zheng)(zheng)府(fu)采購以合資品牌產(chan)(chan)品為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)局面提供了保障。促進自主(zhu)(zhu)品牌發展，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)(de)繁榮(rong)將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)提供有力(li)保障。預測(ce)未來(lai)3年，我國室溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業將以年均(jun)20%增長。

此外(wai)，硅橡膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基合(he)成橡膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石(shi)油(you)(you)基合(he)成橡膠(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)大幅上漲，同時(shi)我國(guo)在硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原料有(you)機(ji)硅單體的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術(shu)方面取得突破，有(you)機(ji)硅單體的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術(shu)在2005年前(qian)(qian)被幾家跨國(guo)公司壟(long)斷，但目前(qian)(qian)我國(guo)已發展成為全球有(you)機(ji)硅單體第1大國(guo)，這2個方面原因使硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開(kai)始(shi)低(di)于(yu)石(shi)油(you)(you)基合(he)成橡膠(jiao)(jiao)，僅約為大宗石(shi)油(you)(you)基橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為廉價(jia)的(de)(de)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大規模替代石(shi)油(you)(you)基合(he)成橡膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大拓(tuo)展有(you)機(ji)硅產(chan)(chan)業的(de)(de)市場(chang)空間，同時(shi)將(jiang)帶(dai)動硅油(you)(you)、硅烷偶聯劑和硅樹脂等其他有(you)機(ji)硅產(chan)(chan)品的(de)(de)消費。