硅橡膠是指主鏈由硅和氧原子交替構成，硅原子上(shang)通常連有兩個有機基(ji)(ji)團的橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通的硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)(ji)的硅氧鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)的引入可(ke)提(ti)高(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的引入則可(ke)提(ti)高(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良(liang)好，一般(ban)在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工作。引入苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也(ye)很(hen)突出，在(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)長期工作，稍高(gao)于(yu)200℃也(ye)能(neng)承受數(shu)周或更(geng)長時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的高(gao)溫(wen)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧氣(qi)透過率在(zai)(zai)合(he)成聚合(he)物中(zhong)是較(jiao)高(gao)的。此外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血的突出特(te)性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法很多，通常(chang)按固(gu)化(hua)(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)固(gu)體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)(liu)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單(dan)體的(de)不(bu)同，可分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)等；按性能和用(yong)途的(de)不(bu)同又可分(fen)(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、超(chao)耐高溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑合(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品(pin)問世。1948年(nian)(nian)，采用高比(bi)表面(mian)積的(de)(de)氣(qi)相(xiang)法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性(xing)能(neng)躍升到實用階段(duan)，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產技術的(de)(de)基(ji)礎。從(cong)二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開(kai)始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研(yan)究(jiu)始于(yu)1957年(nian)(nian)，多家(jia)研(yan)究(jiu)所和(he)企業陸續開(kai)發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產能(neng)力為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧烷(wan)變成(cheng)彈性體的(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷(wan)為生(sheng)膠，混(hun)入(ru)補(bu)強(qiang)填料(liao)(liao)、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)補(bu)強(qiang)主要是(shi)各(ge)種類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)數十倍。有時為了降(jiang)低成(cheng)本或(huo)改善膠料(liao)(liao)性能及賦予硫(liu)化(hua)膠各(ge)種特殊的(de)(de)性能，也(ye)加(jia)入(ru)相應的(de)(de)各(ge)種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種有機過氧化(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)反應催化(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法(fa)如圖所(suo)示。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行高分子(zi)鏈(lian)的(de)(de)交聯反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行補(bu)充(chong)交聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產物和其他揮發性化(hua)(hua)合物以穩定(ding)硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)各項(xiang)性能。常用的(de)(de)設備有(you)開放式煉膠機、捏合機及真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特征是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度(du)(du)僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半(ban)，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表(biao)(biao)面硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯變化。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表(biao)(biao)明其低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對航空(kong)、宇航工(gong)業的(de)意義(yi)重(zhong)大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫(zi)外線等(deng)十分穩定，在(zai)不加任何添加劑的(de)情(qing)況下(xia)，就具(ju)有(you)優良的(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化碳等(deng)氣(qi)(qi)體的(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(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)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組織不粘連，具(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)(yong)(yong)，對肌體組織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合(he)(he)作(zuo)為醫用(yong)(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比(bi)分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬t。根(gen)據(ju)觀研(yan)天(tian)下的(de)(de)新(xin)研(yan)究，增加(jia)有機硅(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件方面的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)(yi)大(da)幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)量(liang)(liang)和(he)單車(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)對(dui)硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)增加(jia)。國家鼓勵自(zi)主品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件實(shi)現自(zi)主化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機關公務用(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)車(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主品(pin)牌擴(kuo)大(da)在(zai)政(zheng)府采(cai)購的(de)(de)市場(chang)份(fen)額(e)，為(wei)改變目(mu)前國內(nei)政(zheng)府采(cai)購以(yi)(yi)合資(zi)品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為(wei)主的(de)(de)局面提(ti)供(gong)(gong)了保障。促進自(zi)主品(pin)牌發展(zhan)，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)提(ti)供(gong)(gong)有力保障。預測未(wei)來(lai)3年(nian)，我(wo)國室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)(yi)年(nian)均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的非石油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費(fei)(fei)量的98%。但(dan)因為(wei)石油(you)(you)價格的大(da)(da)幅上漲(zhang)，同時我國(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的關鍵原料有(you)機硅(gui)單體(ti)(ti)的生產(chan)技(ji)術(shu)方面取得突破，有(you)機硅(gui)單體(ti)(ti)的生產(chan)技(ji)術(shu)在(zai)2005年前(qian)被(bei)幾(ji)家(jia)跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前(qian)我國(guo)已發展成(cheng)為(wei)全球有(you)機硅(gui)單體(ti)(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的價格從2011年起開始(shi)低于石油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗石油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成(cheng)為(wei)廉(lian)價的合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)規模替代石油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將(jiang)極(ji)大(da)(da)拓展有(you)機硅(gui)產(chan)業的市場空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)樹脂等其(qi)他有(you)機硅(gui)產(chan)品的消(xiao)費(fei)(fei)。