硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)硅(gui)和(he)氧原子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)原子(zi)上(shang)通常連有兩(liang)個(ge)有機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由(you)含甲(jia)基(ji)和(he)少量(liang)乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引入則(ze)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良(liang)好(hao)，一般(ban)在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)(reng)能(neng)工(gong)(gong)作。引入苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長(chang)(chang)期(qi)工(gong)(gong)作，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承(cheng)受數周或更長(chang)(chang)時(shi)間仍(reng)(reng)有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣透(tou)過率在(zai)合(he)(he)成(cheng)聚(ju)合(he)(he)物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領域(yu)應用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法很(hen)多，通常按(an)固(gu)化前的(de)形態分(fen)為固(gu)體(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫(liu)化硅橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化硅橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體(ti)的(de)不同(tong)(tong)，可(ke)分(fen)為甲基乙烯(xi)基硅橡(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙烯(xi)基硅橡(xiang)膠(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能和用途(tu)的(de)不同(tong)(tong)又(you)可(ke)分(fen)為通用型、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型、高強力(li)型、耐(nai)油(you)型、醫用型等等。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成的。1945年(nian)(nian)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高比(bi)表面積的氣相法白炭黑補強的硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制(zhi)成功(gong)，使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的性能(neng)躍升到實用(yong)階段，奠定了現代硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)的基(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)二氯硅烷合成開(kai)始生(sheng)產(chan)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的工(gong)業(ye)(ye)化研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)(nian)，多家研(yan)究(jiu)所和企業(ye)(ye)陸(lu)續開(kai)發出各種硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為135千噸，其(qi)中高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性體(ti)(ti)的(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經(jing)過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它主要(yao)(yao)以高分(fen)子(zi)量(liang)的(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑等，在(zai)加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性體(ti)(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)主要(yao)(yao)是(shi)各種(zhong)類(lei)型的(de)白(bai)炭黑(hei)，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有時為了降低(di)成(cheng)(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)料性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各種(zhong)特(te)殊的(de)性能，也加(jia)入相應的(de)各種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)各種(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)劑。

加工成(cheng)型方法如圖(tu)所示。一次硫化的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行高分子鏈的(de)交聯反應；二次硫化的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行補(bu)充交聯、驅(qu)除硫化劑分解產物和其他揮發性化合(he)物以穩定硫化膠的(de)各項性能(neng)。常用的(de)設備(bei)有(you)開(kai)放式煉(lian)膠機、捏合(he)機及真空(kong)密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是高溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)環(huan)境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)(hua)溫(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)航空、宇(yu)航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大(da)。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外(wai)線(xian)等十(shi)分穩定(ding)，在(zai)不加(jia)任(ren)何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就具(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)(you)及化(hua)(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)耐油(you)(you)、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二(er)氧化(hua)(hua)碳等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)(ti)組織不粘連(lian)，具(ju)有抗凝血作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)，對(dui)肌(ji)體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適(shi)合作(zuo)(zuo)為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷(xiao)分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠的(de)用量約(yue)達2.0萬(wan)t。根(gen)據(ju)觀(guan)研天下的(de)新(xin)研究，增加有機(ji)硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面(mian)的(de)用量，可以(yi)(yi)大(da)幅(fu)度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)用量水平(ping)的(de)提高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠需求的(de)增加。國家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現(xian)自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度(du)黨政機(ji)關(guan)公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目錄(lu)（征求意(yi)見稿(gao)）》為自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大(da)在(zai)政府采購(gou)的(de)市場份額(e)，為改(gai)變目前國內政府采購(gou)以(yi)(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為主(zhu)的(de)局面(mian)提供了保(bao)障。促(cu)進自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展(zhan)，國產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)應用提供有力保(bao)障。預(yu)測未來(lai)3年(nian)(nian)，我國室溫硫化硅(gui)橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以(yi)(yi)年(nian)(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)價格(ge)的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術方面取得(de)突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術在2005年前(qian)被幾(ji)家跨國公司壟斷，但目前(qian)我國已發展成(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第(di)1大(da)國，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格(ge)從(cong)2011年起開始(shi)低于石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗(zong)石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)規(gui)模(mo)替代石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)費。