硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替構成(cheng)(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基團(tuan)的(de)(de)(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)主要由含甲基和少量乙烯基的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)(cheng)(cheng)。苯(ben)基的(de)(de)(de)(de)引入可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基及(ji)(ji)氰基的(de)(de)(de)(de)引入則可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)工作(zuo)。引入苯(ben)基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)能(neng)也(ye)(ye)很突出(chu)，在180℃下可(ke)長期工作(zuo)，稍高于200℃也(ye)(ye)能(neng)承(cheng)受數周或更長時間(jian)仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好，氧氣透過率在合成(cheng)(cheng)(cheng)聚合物中是較高的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在醫(yi)用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法很(hen)多，通(tong)常按(an)固化前的(de)形(xing)態分(fen)(fen)為固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化溫(wen)度(du)分(fen)(fen)為室溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)單(dan)體的(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)途的(de)不同(tong)又可(ke)分(fen)(fen)為通(tong)用(yong)型(xing)、超耐(nai)(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)早(zao)期是(shi)由(you)美(mei)國(guo)(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)氣(qi)相(xiang)法白炭黑(hei)補強(qiang)的(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍(yue)升到實用階段，奠定了(le)現代硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)基(ji)礎。從(cong)二(er)(er)甲基(ji)二(er)(er)氯硅(gui)烷合成開(kai)始(shi)生產硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有(you)美(mei)國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)究始(shi)于1957年(nian)，多家研(yan)究所和企(qi)業陸續開(kai)發出各(ge)種硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產能力(li)為(wei)135千噸，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是指聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)(wan)變成(cheng)(cheng)(cheng)彈性體的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要以高分子量的(de)(de)聚甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)(wan)為(wei)生膠(jiao)，混(hun)入(ru)補強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)(qiang)主要是各種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)(de)白炭黑，可(ke)使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)增(zeng)加(jia)數(shu)十倍。有時為(wei)了降(jiang)低成(cheng)(cheng)(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)料性能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)性能(neng)，也加(jia)入(ru)相應(ying)的(de)(de)各種(zhong)添(tian)加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)劑是各種(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反應(ying)催(cui)化(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進(jin)(jin)行高分子鏈的(de)交(jiao)聯反(fan)應；二次硫(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進(jin)(jin)行補充交(jiao)聯、驅除(chu)硫(liu)化劑分解產物和其(qi)他揮發性(xing)化合物以(yi)穩定硫(liu)化膠(jiao)的(de)各(ge)項性(xing)能。常用的(de)設備有開(kai)放式(shi)煉膠(jiao)機、捏合機及真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)特征(zheng)是高溫(wen)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)(du)僅(jin)是天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)(du)，且(qie)力(li)學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度(du)(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)意(yi)義重(zhong)大。（3）耐候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫外線等十分穩(wen)定(ding)(ding)，在不加任(ren)何添加劑的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及(ji)化學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)(you)中(zhong)(zhong)等的(de)(de)(de)耐油(you)、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳(tan)等氣體的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒(du)，無味(wei)，無嗅，與(yu)人(ren)體組織不粘連，具有(you)(you)(you)抗(kang)凝(ning)血作用(yong)，對(dui)肌體組織的(de)(de)(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別適合(he)作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協(xie)會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比(bi)分別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)t。根(gen)據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)(yi)大(da)幅度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)提(ti)(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)品牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件實(shi)現(xian)自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機(ji)關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為自(zi)主(zhu)品牌擴大(da)在政(zheng)府采購(gou)的(de)(de)市場(chang)份額，為改(gai)變目前國(guo)內(nei)政(zheng)府采購(gou)以(yi)(yi)合資品牌產品為主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提(ti)(ti)供了保障(zhang)。促(cu)進自(zi)主(zhu)品牌發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)供有力保障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將以(yi)(yi)年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重(zhong)要的(de)非(fei)石(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量(liang)的(de)98%。但因(yin)為石(shi)油價格(ge)的(de)大幅上漲，同時(shi)我國(guo)(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)方(fang)面(mian)取得突破，有機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)在2005年(nian)前被(bei)幾家跨國(guo)(guo)公司壟(long)斷(duan)，但目前我國(guo)(guo)已發展(zhan)成(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)單(dan)體第(di)1大國(guo)(guo)，這2個方(fang)面(mian)原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價格(ge)從2011年(nian)起開始(shi)低于石(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大宗石(shi)油基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始(shi)大規模替代石(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極(ji)大拓(tuo)展(zhan)有機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)市(shi)場(chang)空間(jian)，同時(shi)將(jiang)帶動(dong)硅(gui)油、硅(gui)烷(wan)偶(ou)聯劑和硅(gui)樹脂等其(qi)他有機(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)消費(fei)。