硅橡膠是指主(zhu)鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子交替(ti)構成，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常連有兩(liang)個有機(ji)基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠主(zhu)要由(you)含甲(jia)基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)引入可提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫性(xing)能，三(san)氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引入則可提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠耐(nai)(nai)低溫性(xing)能良好，一般(ban)在-55℃下(xia)仍(reng)能工作(zuo)。引入苯(ben)基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能也很突出，在180℃下(xia)可長期工作(zuo)，稍(shao)高(gao)(gao)(gao)于200℃也能承受數周或更長時間仍(reng)有彈性(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過率在合(he)成聚(ju)合(he)物中是較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠還(huan)具有生理惰性(xing)、不會導致(zhi)凝(ning)血(xue)的(de)(de)突出特性(xing)，因此在醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠分(fen)類的方法很(hen)多(duo)，通(tong)常按固化前的形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和液(ye)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按硫化溫度分(fen)為(wei)室(shi)溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按所用(yong)(yong)單(dan)體的不(bu)同，可分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲(jia)基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠等(deng)；按性能和用(yong)(yong)途(tu)的不(bu)同又可分(fen)為(wei)通(tong)用(yong)(yong)型(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)、超(chao)耐高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期(qi)是(shi)由美(mei)國(guo)以(yi)三氯化鐵為催化劑合(he)成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年，采用高比表(biao)面積的(de)氣(qi)相法白炭黑補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)(yan)(yan)制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升到實用階段，奠(dian)定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產技術的(de)基礎。從二(er)甲(jia)基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開始(shi)生產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工(gong)業化研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)始(shi)于1957年，多家研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)所和企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產能力為135千(qian)噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)變成(cheng)彈性體(ti)的過程是(shi)(shi)經(jing)過高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化成(cheng)型的。它(ta)主要以高(gao)(gao)分子量(liang)的聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混入(ru)補強填料、硫(liu)化劑(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)化成(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)的補強主要是(shi)(shi)各(ge)種類型的白炭黑，可使硫(liu)化膠(jiao)的強度增加(jia)(jia)數十倍(bei)。有時為了降低(di)成(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)料性能(neng)及賦予硫(liu)化膠(jiao)各(ge)種特殊的性能(neng)，也加(jia)(jia)入(ru)相應的各(ge)種添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)種有機過氧(yang)(yang)化物或加(jia)(jia)成(cheng)反應催化劑(ji)。

加工成型方(fang)法(fa)如圖所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)的目(mu)的是進(jin)行高(gao)分(fen)子鏈的交聯(lian)反應；二次硫(liu)(liu)化(hua)的目(mu)的是進(jin)行補(bu)充交聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化(hua)劑分(fen)解產(chan)物(wu)和(he)其他揮(hui)發性化(hua)合(he)物(wu)以(yi)穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠的各項(xiang)性能。常(chang)用的設備有開放式煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及(ji)真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的特征是(shi)(shi)高(gao)溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的強度僅是(shi)(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的一半，但(dan)在(zai)200℃以上的高(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)保持(chi)一定(ding)的柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的玻璃化(hua)(hua)溫(wen)度一般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)航空、宇航工業(ye)的意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等十分穩(wen)定(ding)，在(zai)不加任何添加劑(ji)的情(qing)況下(xia)，就具有(you)(you)(you)優良的耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)(you)優異的絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的低溫(wen)下(xia)，其物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及(ji)化(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)(you)中等的耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等氣(qi)(qi)體的透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織不粘(zhan)連，具有(you)(you)(you)抗(kang)凝(ning)血作(zuo)(zuo)用，對(dui)肌體組織的反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別(bie)適(shi)合作(zuo)(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)銷(xiao)分別達(da)到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天(tian)下的(de)(de)新研(yan)究(jiu)，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部件(jian)方(fang)面的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)(yi)大幅度提(ti)(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全性(xing)能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)單車(che)用(yong)(yong)量(liang)水平(ping)的(de)(de)提(ti)(ti)(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)對硅橡(xiang)膠需(xu)求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國家(jia)鼓勵自主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部件(jian)實(shi)現自主(zhu)化，《2012年度黨政機(ji)關公務用(yong)(yong)車(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)型目錄（征(zheng)求(qiu)意(yi)見(jian)稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌擴(kuo)大在政府(fu)采購的(de)(de)市(shi)場份(fen)額，為(wei)改變目前國內政府(fu)采購以(yi)(yi)合資品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)(ti)(ti)供了保障。促進自主(zhu)品(pin)牌發展，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)繁榮(rong)將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)(ti)供有力保障。預測未(wei)來(lai)3年，我國室溫硫化硅橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)將以(yi)(yi)年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠是重要的(de)(de)(de)(de)非(fei)(fei)石(shi)(shi)油基合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，約占(zhan)非(fei)(fei)石(shi)(shi)油基合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠消費(fei)量的(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)(shi)油價格(ge)的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時(shi)我(wo)國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)關鍵原料(liao)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生產技術(shu)(shu)方面(mian)取得突破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生產技術(shu)(shu)在2005年(nian)前被幾家跨國公司(si)壟(long)斷，但(dan)目前我(wo)國已發展(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)為全球有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)(da)國，這2個(ge)方面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)價格(ge)從(cong)2011年(nian)起開始(shi)低于石(shi)(shi)油基合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，僅約為大(da)(da)宗石(shi)(shi)油基橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，并開始(shi)大(da)(da)規(gui)模替(ti)代(dai)石(shi)(shi)油基合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠。這將極大(da)(da)拓(tuo)展(zhan)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業(ye)的(de)(de)(de)(de)市場空間(jian)，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)(de)消費(fei)。