硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子交(jiao)替(ti)構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通常連有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要(yao)由含(han)甲基(ji)和少量乙(yi)烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入則可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油(you)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工作。引入苯基(ji)后(hou)，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也(ye)很突出，在180℃下(xia)可長期工作，稍高于200℃也(ye)能(neng)承受數周(zhou)或更長時間(jian)仍(reng)有(you)彈(dan)性(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過(guo)率在合成聚合物中(zhong)是較高的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具(ju)有(you)生理惰(duo)性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(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)橡(xiang)(xiang)膠分(fen)類的(de)方法很多，通常按(an)固(gu)化前的(de)形(xing)態分(fen)為(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)硫(liu)化溫(wen)度分(fen)為(wei)室(shi)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)所用單體的(de)不同，可分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)性能和用途的(de)不同又可分(fen)為(wei)通用型、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型、高強力型、耐(nai)油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠早期是由美(mei)國(guo)(guo)以(yi)三(san)氯(lv)化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠產品問世。1948年，采用高比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠研(yan)(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)性能躍升到實(shi)用階段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生產技術(shu)的(de)(de)基(ji)礎。從(cong)二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開始(shi)生產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有(you)美(mei)國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)工業化(hua)(hua)研(yan)(yan)究始(shi)于1957年，多(duo)家(jia)研(yan)(yan)究所和企業陸(lu)續開發(fa)出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。到2003年底(di)，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生產能力為135千噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高溫膠100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅氧烷(wan)變成彈性(xing)體(ti)的(de)過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)。它(ta)主要以高(gao)分(fen)子量的(de)聚甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅氧烷(wan)為生膠(jiao)，混(hun)入補強填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)體(ti)。硅橡膠(jiao)的(de)補強主要是(shi)各種類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度增加(jia)(jia)(jia)數十倍(bei)。有(you)時為了降(jiang)低(di)成本(ben)或改善(shan)膠(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種特殊的(de)性(xing)能(neng)，也(ye)加(jia)(jia)(jia)入相應的(de)各種添加(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各種有(you)機過氧化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工(gong)成型方法(fa)如圖所示。一次硫化的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行高分子(zi)鏈的(de)交聯(lian)反應(ying)；二(er)次硫化的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行補充交聯(lian)、驅除(chu)硫化劑分解產(chan)物(wu)和(he)其他揮發性化合物(wu)以(yi)穩(wen)定硫化膠(jiao)(jiao)的(de)各項性能。常(chang)用的(de)設備有開放(fang)式煉(lian)(lian)膠(jiao)(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密(mi)煉(lian)(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征(zheng)是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)(du)僅(jin)是(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)(du)，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)一般為(wei)(wei)-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這(zhe)對航空、宇航工業(ye)的(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭氧及紫外線等十分穩定，在(zai)不加任何添加劑的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有優良的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)優于(yu)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)(hua)學(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中(zhong)等的(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳(tan)等氣(qi)體的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與(yu)人體組織不粘連，具(ju)(ju)有抗凝血(xue)作用，對肌體組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少。特別(bie)適合作為(wei)(wei)醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分(fen)別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡膠的(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下(xia)的(de)新研究(jiu)，增(zeng)加有機(ji)(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方(fang)面的(de)用(yong)量，可(ke)以大(da)(da)幅(fu)度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)提高都(dou)將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對(dui)硅(gui)橡膠需求(qiu)的(de)增(zeng)加。國(guo)家(jia)鼓(gu)勵自主品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自主化(hua)，《2012年度黨政(zheng)機(ji)(ji)關公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿(gao)）》為(wei)自主品(pin)牌(pai)擴大(da)(da)在政(zheng)府采(cai)購的(de)市場份額(e)，為(wei)改(gai)變目(mu)前國(guo)內政(zheng)府采(cai)購以合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)主的(de)局面提供了(le)保(bao)障(zhang)。促(cu)進自主品(pin)牌(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)應用(yong)提供有力保(bao)障(zhang)。預測未來3年，我國(guo)室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將以年均(jun)20%增(zeng)長(chang)。

此(ci)外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量(liang)的(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)油(you)價(jia)(jia)格的(de)大(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我國(guo)在(zai)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵(jian)原(yuan)料有(you)機硅單體(ti)的(de)生產(chan)技(ji)(ji)術方面取得突破，有(you)機硅單體(ti)的(de)生產(chan)技(ji)(ji)術在(zai)2005年前(qian)被(bei)幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前(qian)我國(guo)已發展成(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)機硅單體(ti)第1大(da)國(guo)，這2個方面原(yuan)因使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)(jia)格從2011年起開(kai)始(shi)低于石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉(lian)價(jia)(jia)的(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規(gui)模替代(dai)石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓(tuo)展有(you)機硅產(chan)業的(de)市(shi)場空間(jian)，同(tong)時(shi)將帶動硅油(you)、硅烷偶聯劑和硅樹脂等(deng)其他有(you)機硅產(chan)品的(de)消(xiao)費。