硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子交(jiao)替(ti)構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基和少量乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基的(de)(de)(de)引入(ru)可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基及氰(qing)基的(de)(de)(de)引入(ru)則可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯基后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)能(neng)也很突出，在(zai)180℃下可長期(qi)工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受(shou)數周或更長時(shi)(shi)間仍有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)(shi)可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)好(hao)，氧氣透過率(lv)在(zai)合成聚(ju)合物(wu)中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具(ju)有(you)生理惰性(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此在(zai)醫(yi)用領(ling)域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)分(fen)類的方法(fa)很多，通常按(an)固化前(qian)的形(xing)態分(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)橡膠(jiao)和(he)液體硅(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)單體的不同(tong)，可分(fen)為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用(yong)途(tu)的不同(tong)又(you)可分(fen)為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三氯化鐵為催化劑合(he)成(cheng)的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)(nian)，采用高(gao)比表面積的(de)氣(qi)相法白炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用階段，奠定了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)烷合(he)成(cheng)開(kai)始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化研究始于1957年(nian)(nian)，多家(jia)研究所和企(qi)業(ye)陸續(xu)開(kai)發出(chu)各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千(qian)噸，其中(zhong)高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠是(shi)指聚硅(gui)氧烷變(bian)成(cheng)彈性(xing)體的(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經(jing)過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要以高分子量的(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)氧烷為生膠，混入補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡膠的(de)補(bu)強(qiang)主要是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)白(bai)炭黑(hei)，可(ke)使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十(shi)倍。有時(shi)為了(le)降(jiang)低(di)成(cheng)本或改(gai)善膠料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入相(xiang)應的(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方(fang)法如圖所示(shi)。一次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是進行高(gao)分(fen)子鏈(lian)的(de)(de)(de)(de)交聯反(fan)應(ying)；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是進行補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產物和其他(ta)揮發性化(hua)合(he)物以穩(wen)定硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)(de)(de)設備有開放式煉膠機(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬(ying)度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配(pei)方(fang)可達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭氧及紫外線等十分穩(wen)定(ding)，在不(bu)加任何添加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)(ju)(ju)有(you)(you)優良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)(ju)有(you)(you)優異的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)(you)及化學(xue)試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)(ju)有(you)(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧、二氧化碳(tan)等氣體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味(wei)，無嗅，與人(ren)體(ti)組織不(bu)粘連，具(ju)(ju)(ju)(ju)有(you)(you)抗凝血(xue)作用(yong)，對肌體(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合(he)作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統(tong)計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別達(da)到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比(bi)分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)(gui)橡膠的(de)用(yong)量約達(da)2.0萬t。根(gen)據(ju)觀(guan)研天下的(de)新研究，增加有(you)機(ji)硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件方面的(de)用(yong)量，可以大幅(fu)度(du)(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量和(he)單車(che)(che)用(yong)量水平的(de)提(ti)高都(dou)將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠需求的(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)品牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件實現(xian)自主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年度(du)(du)黨政(zheng)機(ji)關公務(wu)用(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)型(xing)目錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)品牌(pai)(pai)擴大在政(zheng)府采購(gou)的(de)市(shi)場份額，為(wei)改(gai)變目前國(guo)(guo)內(nei)政(zheng)府采購(gou)以合資品牌(pai)(pai)產(chan)(chan)品為(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)的(de)局面提(ti)供了保障。促進自主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)品牌(pai)(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)應用(yong)提(ti)供有(you)力保障。預測未(wei)來3年，我國(guo)(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)(jiang)以年均20%增長。

此外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)(you)(you)價格的(de)大幅上(shang)漲，同時我國(guo)在(zai)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有機硅單體的(de)生(sheng)產技術方面取得突破，有機硅單體的(de)生(sheng)產技術在(zai)2005年前被幾家(jia)跨國(guo)公司壟斷，但目(mu)前我國(guo)已(yi)發展成為(wei)全球有機硅單體第1大國(guo)，這(zhe)2個方面原因使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價格從(cong)2011年起開始低于石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)為(wei)大宗石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成為(wei)廉(lian)價的(de)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大規模(mo)替代石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大拓展有機硅產業(ye)的(de)市場空(kong)間，同時將帶動硅油(you)(you)(you)、硅烷偶聯(lian)劑和硅樹脂等其他(ta)有機硅產品的(de)消費。