硅橡膠是指主鏈(lian)(lian)由(you)硅(gui)和氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)原子上通常(chang)連有兩個有機(ji)基團(tuan)的(de)橡膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)橡膠(jiao)主要由(you)含甲基和少量乙烯基的(de)硅(gui)氧鏈(lian)(lian)節組(zu)成(cheng)。苯(ben)基的(de)引入(ru)可提高(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)耐高(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基及氰基的(de)引入(ru)則可提高(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)耐溫(wen)(wen)及耐油(you)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)耐低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工(gong)(gong)作。引入(ru)苯(ben)基后，可達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)耐熱性(xing)能(neng)(neng)也很(hen)突出，在180℃下可長期工(gong)(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更(geng)長時間仍(reng)有彈性(xing)，瞬時可耐300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好(hao)，氧氣(qi)透(tou)過率在合成(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)橡膠(jiao)還(huan)具有生(sheng)理惰(duo)性(xing)、不會導致凝血的(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)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法(fa)很多，通常(chang)按(an)(an)固(gu)化(hua)前的(de)形(xing)態分(fen)為固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為室溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體(ti)的(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能(neng)和用(yong)途的(de)不同(tong)又(you)可(ke)分(fen)為通用(yong)型、超耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)(wen)型、超耐(nai)(nai)高溫(wen)(wen)型、高強(qiang)力型、耐(nai)(nai)油型、醫用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由(you)美國(guo)(guo)以三(san)氯化鐵(tie)為催化劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品問(wen)世。1948年，采用高比(bi)表面積的(de)氣相法白(bai)炭黑(hei)補強(qiang)的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實用階段(duan)，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產技術的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷合成(cheng)開始(shi)(shi)生產硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工業(ye)化研究始(shi)(shi)于(yu)1957年，多家(jia)研究所(suo)和(he)企(qi)業(ye)陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產能力為135千噸，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅氧烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它主(zhu)要以高分子量的(de)聚甲基乙烯基硅氧烷為(wei)生膠(jiao)，混入補強(qiang)(qiang)填料(liao)(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強(qiang)(qiang)主(zhu)要是(shi)各種類型(xing)的(de)白(bai)炭黑(hei)，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)(qiang)度增(zeng)加(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料(liao)(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各種特(te)殊的(de)性(xing)能，也(ye)加(jia)入相應(ying)的(de)各種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各種有機過(guo)氧化(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所(suo)示。一次(ci)硫化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進(jin)行高分子鏈(lian)的(de)(de)交聯反(fan)應；二(er)次(ci)硫化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進(jin)行補充交聯、驅除(chu)硫化劑分解(jie)產物(wu)和其他揮發性(xing)(xing)化合物(wu)以穩定(ding)硫化膠的(de)(de)各項性(xing)(xing)能(neng)。常用的(de)(de)設備有開放式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)(te)征(zheng)是高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度僅(jin)是天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變(bian)化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)(you)異(yi)。這對(dui)航空、宇航工業的(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等(deng)十分穩定，在不加任何添加劑(ji)的(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有優(you)(you)(you)良(liang)的(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)(you)(you)異(yi)的(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及(ji)化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等(deng)的(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳(tan)等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與(yu)人體(ti)組(zu)織不粘連(lian)，具(ju)(ju)有抗凝血作(zuo)用，對(dui)肌(ji)體(ti)組(zu)織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)(te)別適(shi)合(he)作(zuo)為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業協(xie)會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別達(da)到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新研究(jiu)，增加(jia)有機硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面(mian)(mian)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以大(da)幅(fu)度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安全性(xing)能(neng)，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)水(shui)平(ping)的(de)(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業對硅橡(xiang)(xiang)膠需求的(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)品牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現(xian)自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨(dang)政(zheng)機關公(gong)務用(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見(jian)稿）》為自(zi)主(zhu)品牌擴大(da)在政(zheng)府采(cai)購(gou)的(de)(de)(de)市場份額，為改變目前國(guo)(guo)內政(zheng)府采(cai)購(gou)以合資品牌產品為主(zhu)的(de)(de)(de)局面(mian)(mian)提(ti)供了保障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品牌發展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮(rong)將為汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)(yong)提(ti)供有力保障(zhang)。預(yu)測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業將以年(nian)均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的非石(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量的98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)價格的大(da)(da)幅上漲(zhang)，同(tong)時(shi)我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的關(guan)鍵(jian)原(yuan)料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的生(sheng)產(chan)技(ji)術方(fang)面(mian)取得(de)突(tu)破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的生(sheng)產(chan)技(ji)術在(zai)2005年前被幾家(jia)跨(kua)國(guo)公司(si)壟(long)斷(duan)，但目(mu)前我國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第(di)1大(da)(da)國(guo)，這2個方(fang)面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的價格從2011年起開始低于石(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價的合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)(da)拓展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的市(shi)場空間，同(tong)時(shi)將帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等(deng)其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的消費。