硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈(lian)由硅和(he)氧原(yuan)子交(jiao)替構成(cheng)，硅原(yuan)子上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機(ji)基團的(de)(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠主(zhu)要由含甲基和(he)少量乙(yi)烯基的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅氧鏈(lian)節組(zu)成(cheng)。苯(ben)基的(de)(de)(de)(de)(de)(de)引入可(ke)提高(gao)(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)能(neng)，三氟丙基及氰基的(de)(de)(de)(de)(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)(nai)低溫性(xing)能(neng)良(liang)好，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)工(gong)作。引入苯(ben)基后，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也很突出，在180℃下可(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也能(neng)承受數周(zhou)或更長時(shi)間仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)過率(lv)在合成(cheng)聚(ju)合物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。此外，硅橡(xiang)(xiang)膠還具有(you)生理惰性(xing)、不(bu)會導致凝(ning)血的(de)(de)(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠分類的(de)方(fang)法很(hen)多，通常按(an)固(gu)(gu)化前的(de)形態分為固(gu)(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)硫化溫(wen)度分為室(shi)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，高(gao)(gao)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)所用(yong)(yong)單(dan)體的(de)不同(tong)，可分為甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠等；按(an)性(xing)能和用(yong)(yong)途的(de)不同(tong)又可分為通用(yong)(yong)型、超耐(nai)低溫(wen)型、超耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)型、高(gao)(gao)強力型、耐(nai)油(you)型、醫用(yong)(yong)型等等。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)以三(san)氯(lv)化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合成的(de)。1945年，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年，采用高比表面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實(shi)用階段，奠定了現代硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技(ji)術的(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯(lv)硅烷合成開始生產(chan)(chan)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)(hua)研究始于1957年，多家研究所和(he)企業陸續開發(fa)出各(ge)種硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)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

高溫硫(liu)(liu)(liu)(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性體的(de)(de)過程是(shi)(shi)經(jing)過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)化成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)的(de)(de)。它主要(yao)以高分(fen)子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混入補強填(tian)料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化劑等，在加熱(re)加壓下(xia)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補強主要(yao)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類型(xing)(xing)的(de)(de)白(bai)炭黑(hei)，可(ke)使(shi)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)(de)強度增加數十倍(bei)。有時為了降低成(cheng)(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)料(liao)性能及賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性能，也(ye)加入相應的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加劑。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化劑是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有機過氧(yang)化物或加成(cheng)(cheng)(cheng)反應催化劑。

加(jia)工成型方法如圖所示(shi)。一次(ci)硫化(hua)的(de)目的(de)是進行高分(fen)子(zi)鏈的(de)交聯反應；二次(ci)硫化(hua)的(de)目的(de)是進行補(bu)充交聯、驅(qu)除硫化(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其(qi)他揮(hui)發性化(hua)合(he)物(wu)以穩(wen)定硫化(hua)膠的(de)各(ge)項性能。常用的(de)設備有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半(ban)，但在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持(chi)一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度(du)(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)度(du)(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外(wai)線(xian)等(deng)十分穩定，在不(bu)加任何添(tian)加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機(ji)(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理(li)機(ji)(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化學(xue)試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)化碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與(yu)人體(ti)組織不(bu)粘連(lian)，具有抗凝血作用，對肌體(ti)組織的(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適(shi)合作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)工業協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)產(chan)銷(xiao)分(fen)(fen)別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)(fen)別增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業硅橡(xiang)(xiang)膠的用(yong)(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天下(xia)的新研(yan)究，增加有(you)(you)機硅材料在汽(qi)車(che)(che)零部件方面的用(yong)(yong)量(liang)，可以大幅度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)的安全性(xing)能，因此，汽(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的提(ti)高都將推動汽(qi)車(che)(che)工業對硅橡(xiang)(xiang)膠需求的增加。國(guo)家鼓勵(li)自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的汽(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)零部件實現(xian)自主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機關公務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)(mu)錄(lu)（征求意(yi)見稿）》為自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大在政府(fu)采購(gou)的市場份額(e)，為改變目(mu)(mu)前國(guo)內政府(fu)采購(gou)以合資品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)為主(zhu)(zhu)的局面提(ti)供了(le)保障。促進自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)業的繁榮將為汽(qi)車(che)(che)膠的應(ying)用(yong)(yong)提(ti)供有(you)(you)力(li)保障。預測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)室溫(wen)硫化硅橡(xiang)(xiang)膠在汽(qi)車(che)(che)行業將以年(nian)均(jun)20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為(wei)石油價格(ge)的(de)(de)大幅上漲，同(tong)時我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產(chan)技(ji)(ji)術(shu)方(fang)面取得突(tu)破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產(chan)技(ji)(ji)術(shu)在(zai)2005年前被幾(ji)家跨國公(gong)司壟斷，但目前我(wo)國已發展成(cheng)為(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大國，這2個方(fang)面原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格(ge)從(cong)2011年起開(kai)始低于石油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗石油基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大規模替代石油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大拓展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空(kong)間，同(tong)時將帶(dai)動(dong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂(zhi)等其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消費。