硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子交(jiao)替(ti)構成，硅(gui)(gui)(gui)原子上通(tong)常(chang)連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠主要由含甲(jia)基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組(zu)成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)引(yin)入可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)(de)引(yin)入則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠耐(nai)低溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)良好，一(yi)般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引(yin)入苯(ben)基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)熱(re)性能(neng)(neng)也很突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長(chang)(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長(chang)(chang)時間仍有(you)(you)彈性，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)透(tou)氣性好，氧(yang)氣透(tou)過率在(zai)合成聚合物中是較高(gao)的(de)(de)。此(ci)(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠還具有(you)(you)生理惰性、不會導致(zhi)凝血(xue)的(de)(de)突(tu)出(chu)特性，因此(ci)(ci)在(zai)醫(yi)用(yong)領域(yu)應用(yong)廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)(de)方法很(hen)多，通(tong)常按(an)固化前的(de)(de)形態分(fen)為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)(liu)化溫度分(fen)為室溫硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體的(de)(de)不同，可分(fen)為甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用途的(de)(de)不同又可分(fen)為通(tong)用型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫型(xing)、超(chao)耐(nai)高溫型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國以(yi)三(san)氯化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑合成(cheng)的。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)(chan)品問世(shi)。1948年，采用高比表面積的氣相法(fa)白炭黑補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的性(xing)能(neng)躍升到實用階段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)技術的基(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生(sheng)產(chan)(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的國家有(you)美國。俄羅斯、德國、日本(ben)、韓國和中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業化(hua)研究始于(yu)1957年，多家研究所和企(qi)業陸續(xu)開發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)能(neng)力為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅橡膠是指聚(ju)硅氧烷變成(cheng)(cheng)彈性體的(de)(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為(wei)生膠，混(hun)入補強填料、硫(liu)化劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化成(cheng)(cheng)彈性體。硅橡膠的(de)(de)(de)補強主(zhu)要是各(ge)種類型的(de)(de)(de)白炭黑(hei)，可(ke)使硫(liu)化膠的(de)(de)(de)強度增加(jia)(jia)數十倍。有(you)時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或(huo)改(gai)善膠料性能及賦(fu)予硫(liu)化膠各(ge)種特殊的(de)(de)(de)性能，也加(jia)(jia)入相(xiang)應的(de)(de)(de)各(ge)種添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化劑(ji)是各(ge)種有(you)機過(guo)氧化物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化劑(ji)。

加工成型方法(fa)如圖(tu)所示(shi)。一次硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)高分子(zi)鏈的(de)交(jiao)聯反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)補充交(jiao)聯、驅(qu)除硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑分解(jie)產(chan)物(wu)(wu)和其他揮發性化(hua)(hua)(hua)合物(wu)(wu)以穩定硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)各項性能(neng)。常用的(de)設備有開(kai)放(fang)式煉膠機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠顯著的(de)(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠或某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠仍(reng)能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這(zhe)對(dui)(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線(xian)等(deng)十(shi)分穩定，在不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物(wu)(wu)理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下，其物(wu)(wu)理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。（6）耐(nai)(nai)油(you)及(ji)化(hua)學(xue)試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠無毒(du)，無味，無嗅，與人體組織不粘連，具(ju)有抗凝血作(zuo)(zuo)用，對(dui)(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合(he)作(zuo)(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產銷(xiao)分(fen)別達到(dao)1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用量約(yue)達2.0萬t。根據(ju)觀研天下(xia)的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加(jia)有機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)(de)用量，可(ke)以大幅度(du)(du)提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產量和(he)(he)單車(che)(che)(che)(che)(che)用量水平的(de)(de)(de)提高(gao)都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展(zhan)(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件實現自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年度(du)(du)黨政(zheng)機(ji)關(guan)公務用車(che)(che)(che)(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大在(zai)政(zheng)府(fu)采購的(de)(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)(wei)改變(bian)目前國(guo)內政(zheng)府(fu)采購以合資品(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面提供了保障(zhang)。促進(jin)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發展(zhan)(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用提供有力(li)保障(zhang)。預測未來(lai)3年，我國(guo)室溫(wen)硫化硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠是重(zhong)要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，約(yue)占非(fei)石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)(jia)格(ge)的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時(shi)(shi)我(wo)國(guo)在(zai)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)關鍵原料(liao)有(you)機(ji)硅單體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術(shu)方(fang)面取得突破，有(you)機(ji)硅單體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術(shu)在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)公司壟(long)斷，但(dan)目前我(wo)國(guo)已發展(zhan)(zhan)成(cheng)為全球(qiu)有(you)機(ji)硅單體(ti)(ti)第1大(da)國(guo)，這2個方(fang)面原因使(shi)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)價(jia)(jia)格(ge)從2011年起開始(shi)(shi)低于石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅約(yue)為大(da)宗石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)(jia)的(de)(de)(de)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，并開始(shi)(shi)大(da)規模替代(dai)石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。這將極大(da)拓展(zhan)(zhan)有(you)機(ji)硅產(chan)業的(de)(de)(de)市(shi)場空間，同時(shi)(shi)將帶動硅油(you)(you)、硅烷偶聯(lian)劑和硅樹脂等其他有(you)機(ji)硅產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)消(xiao)費。