硅橡膠是(shi)指(zhi)主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和氧原子交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上(shang)(shang)通常連有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐高(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)則(ze)可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐溫及(ji)耐油(you)性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫性(xing)(xing)(xing)能良好，一(yi)般在(zai)-55℃下仍能工作(zuo)(zuo)。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)能也(ye)很突出(chu)，在(zai)180℃下可長期(qi)工作(zuo)(zuo)，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也(ye)能承(cheng)受數周或更長時(shi)間仍有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐300℃以上(shang)(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧氣(qi)透過率在(zai)合成(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)。此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血(xue)的(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類的方(fang)法(fa)很多(duo)，通(tong)常(chang)按(an)(an)固化前的形態分為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫(liu)(liu)化溫(wen)度分為(wei)室(shi)溫(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單(dan)體(ti)的不(bu)(bu)同，可(ke)分為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和(he)用(yong)途的不(bu)(bu)同又可(ke)分為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美國(guo)以三氯(lv)化鐵為(wei)(wei)催化劑合(he)成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問(wen)世。1948年(nian)，采用(yong)高比表(biao)面積的(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能(neng)躍升到實用(yong)階段(duan)，奠定了現(xian)代(dai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術的(de)基礎(chu)。從二甲(jia)基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開始生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業化研究始于1957年(nian)，多家研究所和(he)企業陸續開發出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能(neng)力為(wei)(wei)135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性體的(de)(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要以(yi)高分子量的(de)(de)聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)，混(hun)入補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補強主(zhu)要是(shi)各(ge)種類(lei)型的(de)(de)白炭(tan)黑(hei)，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia)數十倍。有(you)時為了降低成(cheng)(cheng)(cheng)本或(huo)改善(shan)膠(jiao)料性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)性能，也加(jia)(jia)(jia)(jia)入相(xiang)應的(de)(de)各(ge)種添加(jia)(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種有(you)機(ji)過(guo)氧(yang)化(hua)物或(huo)加(jia)(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反應催化(hua)劑(ji)。

加工成型方法(fa)如圖(tu)所示。一(yi)次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)(de)(de)交(jiao)聯(lian)反(fan)應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)行補充交(jiao)聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑分解產物(wu)和(he)其(qi)他揮發性化(hua)合(he)物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)(de)設(she)備(bei)有開放(fang)式煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真(zhen)空(kong)密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)特(te)征是(shi)(shi)高溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度僅是(shi)(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面(mian)硬(ying)度，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達-100℃，表(biao)明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異(yi)。這對(dui)(dui)航空(kong)、宇(yu)航工業的(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十分(fen)穩定(ding)，在(zai)不加任何添加劑(ji)(ji)的(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)良(liang)的(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)異(yi)的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)物理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體組(zu)織(zhi)不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作用，對(dui)(dui)肌體組(zu)織(zhi)的(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽車(che)(che)(che)產銷分別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同(tong)比分別(bie)增長4.63%和4.33%，汽車(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠的(de)用量約達(da)2.0萬(wan)t。根(gen)據(ju)觀研天下的(de)新(xin)研究，增加(jia)有機硅(gui)材料(liao)在(zai)汽車(che)(che)(che)零(ling)部件方面(mian)的(de)用量，可以(yi)大幅度提高汽車(che)(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽車(che)(che)(che)產量和單車(che)(che)(che)用量水平的(de)提高都(dou)將(jiang)推動(dong)汽車(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠需求的(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵(li)自主品(pin)牌(pai)的(de)汽車(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵(jian)汽車(che)(che)(che)零(ling)部件實現自主化，《2012年度黨政機關公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征(zheng)求意見稿）》為(wei)自主品(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府采(cai)購(gou)的(de)市場份額(e)，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內政府采(cai)購(gou)以(yi)合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)主的(de)局面(mian)提供了(le)保障。促進自主品(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)產汽車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽車(che)(che)(che)膠的(de)應用提供有力保障。預測未來3年，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠在(zai)汽車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠是重要的(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，約占非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠消(xiao)費量的(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)(you)價(jia)(jia)格的(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)(ji)術方面取得突破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)(ji)術在2005年前被幾(ji)家(jia)跨國公司壟斷，但目前我國已發(fa)展(zhan)成(cheng)為全球有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體第(di)1大(da)國，這2個方面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)價(jia)(jia)格從2011年起開始低于石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅約為大(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)(jia)的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，并開始大(da)規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。這將極大(da)拓展(zhan)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業(ye)的(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其(qi)他(ta)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)消(xiao)費。