硅橡膠是指主鏈由(you)(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧原(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通常(chang)連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由(you)(you)含(han)甲基(ji)(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)(ru)可(ke)(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)(ru)則可(ke)(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般(ban)在-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引入(ru)(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)出，在180℃下(xia)可(ke)(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)(gao)于(yu)200℃也能(neng)承受數(shu)周或更(geng)長時間仍有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過(guo)率在合成(cheng)聚(ju)合物中(zhong)是較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)、不(bu)會(hui)導(dao)致(zhi)凝(ning)血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠分(fen)(fen)(fen)類的(de)方(fang)法很多，通(tong)常按固化前(qian)的(de)形(xing)態分(fen)(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按硫化溫(wen)度分(fen)(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，高溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按所用單體的(de)不同，可分(fen)(fen)(fen)為(wei)甲(jia)(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲(jia)(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠等(deng)；按性(xing)能(neng)和用途的(de)不同又可分(fen)(fen)(fen)為(wei)通(tong)用型(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)(nai)低(di)溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)(nai)(nai)油(you)型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早(zao)期是由美國(guo)以三氯化鐵為(wei)催(cui)化劑合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年，采用高比(bi)表面(mian)積的(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能(neng)躍升到(dao)實用階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產技術的(de)基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成開(kai)始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和中(zhong)國(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業(ye)化研究始于1957年，多家(jia)研究所(suo)和企業(ye)陸續開(kai)發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年底(di)，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產能(neng)力為(wei)135千噸，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是指聚硅(gui)氧烷變(bian)成(cheng)彈(dan)性體(ti)的(de)(de)(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)(de)。它主要(yao)以(yi)高(gao)分(fen)子(zi)量的(de)(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷為生膠，混入(ru)補強填(tian)料、硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加熱加壓下硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)補強主要(yao)是各種類型(xing)的(de)(de)(de)(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)(de)強度(du)增(zeng)加數十(shi)倍(bei)。有時為了(le)降(jiang)低成(cheng)本(ben)或改善膠料性能及賦予硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠各種特殊的(de)(de)(de)(de)性能，也加入(ru)相應的(de)(de)(de)(de)各種添加劑(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各種有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方(fang)法如圖所示。一(yi)次(ci)硫(liu)化的(de)目的(de)是進行(xing)高(gao)分子鏈的(de)交聯反應；二次(ci)硫(liu)化的(de)目的(de)是進行(xing)補充(chong)交聯、驅(qu)除硫(liu)化劑分解產物(wu)和其(qi)他(ta)揮發性(xing)化合物(wu)以穩定(ding)硫(liu)化膠(jiao)(jiao)的(de)各項性(xing)能(neng)。常用的(de)設備(bei)有開放式煉(lian)膠(jiao)(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保持(chi)一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這(zhe)對航(hang)空(kong)(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線(xian)等(deng)十(shi)分穩(wen)定(ding)，在(zai)不(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物理(li)(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物理(li)(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)(tong)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)(kong)氣、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣體的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理(li)(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與(yu)人體組(zu)織(zhi)不(bu)粘(zhan)連，具(ju)有抗凝血作(zuo)用(yong)，對肌體組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特別適合作(zuo)為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別(bie)增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)(de)新研究(jiu)，增加有(you)機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)方(fang)面的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可(ke)以大幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高都(dou)將推(tui)動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)(jiao)需(xu)求(qiu)的(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)家(jia)鼓勵(li)自主(zhu)(zhu)品牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政機關公務用(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)型目錄(lu)（征求(qiu)意見稿）》為自主(zhu)(zhu)品牌(pai)擴大在政府采購的(de)(de)(de)(de)市場份額(e)，為改變目前國(guo)(guo)內政府采購以合資品牌(pai)產(chan)品為主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供了保障(zhang)。促進自主(zhu)(zhu)品牌(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供有(you)力保障(zhang)。預(yu)測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將以年(nian)均20%增長(chang)。

此(ci)外，硅橡(xiang)膠是重要的(de)非石(shi)(shi)油基合(he)成橡(xiang)膠，約占非石(shi)(shi)油基合(he)成橡(xiang)膠消(xiao)費量的(de)98%。但因為石(shi)(shi)油價格的(de)大(da)幅(fu)上(shang)漲(zhang)，同時我國(guo)(guo)在(zai)硅橡(xiang)膠的(de)關(guan)鍵(jian)原料(liao)有(you)機(ji)(ji)(ji)硅單(dan)體的(de)生產(chan)技術(shu)方(fang)面取(qu)得(de)突破(po)，有(you)機(ji)(ji)(ji)硅單(dan)體的(de)生產(chan)技術(shu)在(zai)2005年(nian)前被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)(guo)已發展成為全(quan)球有(you)機(ji)(ji)(ji)硅單(dan)體第1大(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個方(fang)面原因使硅橡(xiang)膠的(de)價格從2011年(nian)起開始(shi)低于石(shi)(shi)油基合(he)成橡(xiang)膠，僅約為大(da)宗(zong)石(shi)(shi)油基橡(xiang)膠的(de)80%～90%，成為廉價的(de)合(he)成橡(xiang)膠，并開始(shi)大(da)規模(mo)替代石(shi)(shi)油基合(he)成橡(xiang)膠。這(zhe)將極(ji)大(da)拓展有(you)機(ji)(ji)(ji)硅產(chan)業的(de)市場空間(jian)，同時將帶動硅油、硅烷偶聯劑和硅樹脂(zhi)等其他有(you)機(ji)(ji)(ji)硅產(chan)品的(de)消(xiao)費。