硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原子交替(ti)構成，硅(gui)(gui)原子上(shang)通(tong)常(chang)連有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)(ji)(ji)(ji)團的橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)和少(shao)量乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)(ji)的硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)(ji)(ji)(ji)的引入(ru)可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙(bing)基(ji)(ji)(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)(ji)(ji)的引入(ru)則可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐溫(wen)及(ji)耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良(liang)好，一(yi)般在(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)(ji)(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐熱性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出，在(zai)180℃下可長期(qi)工作，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更長時(shi)間仍有(you)彈(dan)性(xing)(xing)，瞬(shun)時(shi)可耐300℃以上(shang)的高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)透過率(lv)在(zai)合成聚合物中是較高(gao)(gao)的。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理(li)惰性(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝(ning)血的突出特(te)性(xing)(xing)，因此在(zai)醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法很多，通(tong)(tong)常按固化前的形(xing)態分(fen)為(wei)(wei)固體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫化溫(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)(yong)單(dan)體(ti)(ti)的不(bu)(bu)同，可分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按性能和用(yong)(yong)途的不(bu)(bu)同又(you)可分(fen)為(wei)(wei)通(tong)(tong)用(yong)(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低(di)溫(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由美(mei)國(guo)以三氯化鐵(tie)為(wei)催化劑合(he)成(cheng)(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比表(biao)面積的(de)(de)氣相法(fa)白炭黑(hei)補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍升到實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產技術(shu)的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)(cheng)開(kai)始(shi)生(sheng)(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)究(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多家研(yan)究(jiu)所和企(qi)業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產能力(li)為(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷變成彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)過(guo)(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型(xing)的(de)。它主要以高分子(zi)量的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混(hun)入(ru)補強填(tian)料(liao)(liao)、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)成彈(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補強主要是(shi)各(ge)種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)增(zeng)加(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)(liao)性(xing)能及賦(fu)予硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)性(xing)能，也(ye)加(jia)(jia)入(ru)相應(ying)的(de)各(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)物或加(jia)(jia)成反應(ying)催化(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所(suo)示。一次硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)高(gao)分子鏈的(de)(de)交聯反(fan)應(ying)；二(er)次硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)補充交聯、驅除硫(liu)化劑(ji)分解產物和其他揮發性化合(he)(he)物以(yi)穩(wen)定硫(liu)化膠的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有開放式煉(lian)膠機、捏合(he)(he)機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)特征是高(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度(du)僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)高(gao)溫(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持(chi)一定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)度(du)一般為(wei)(wei)-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航空、宇航工(gong)業的(de)意義(yi)重(zhong)大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等十分穩定，在(zai)不加任何添加劑的(de)情況下，就具有優良(liang)的(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優異(yi)的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)下的(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)下，其(qi)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于(yu)通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)(you)及化(hua)學(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中(zhong)等的(de)耐(nai)油(you)(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)(qi)(qi)體(ti)的(de)透氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不粘連，具有抗(kang)凝(ning)血作用，對(dui)肌(ji)體(ti)組織的(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合(he)(he)作為(wei)(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)車(che)(che)工業(ye)協(xie)會統(tong)計(ji)，2012年，汽(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加(jia)有(you)機硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)零部(bu)件(jian)方面的(de)(de)用(yong)(yong)量，可(ke)以大幅度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量和單車(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)工業(ye)對(dui)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發展，關(guan)(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)零部(bu)件(jian)實現(xian)自(zi)主(zhu)化，《2012年度黨(dang)政(zheng)機關(guan)(guan)公(gong)務用(yong)(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)(wei)(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大在(zai)政(zheng)府采購(gou)的(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)(wei)(wei)改變目(mu)前(qian)國內(nei)政(zheng)府采購(gou)以合資品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為(wei)(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供了保障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌發展，國產(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為(wei)(wei)(wei)汽(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有(you)力保障。預測未來(lai)3年，我國室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年均(jun)20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)價(jia)格(ge)(ge)的(de)(de)大幅上漲，同時我(wo)國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)生產(chan)技(ji)術(shu)方面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)生產(chan)技(ji)術(shu)在2005年前(qian)被幾家跨國公司壟斷，但目前(qian)我(wo)國已發展成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全(quan)球有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體第1大國，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)(ge)從2011年起開始(shi)(shi)低(di)于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)(shi)大規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大拓展有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間(jian)，同時將帶(dai)動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂(zhi)等(deng)其他(ta)有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)(de)消費(fei)。