硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈(lian)(lian)由硅(gui)和(he)氧原(yuan)子交(jiao)替構成，硅(gui)原(yuan)子上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主要由含(han)甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)硅(gui)氧鏈(lian)(lian)節組(zu)成。苯基(ji)的(de)引(yin)入可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐高(gao)、低溫(wen)(wen)性能(neng)，三(san)氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引(yin)入則可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐溫(wen)(wen)及耐油性能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐低溫(wen)(wen)性能(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引(yin)入苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐熱性能(neng)也(ye)很突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下可長(chang)期工作，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數周(zhou)或更長(chang)時(shi)間(jian)仍有(you)彈性，瞬時(shi)可耐300℃以上(shang)的(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透氣性好(hao)，氧氣透過率在(zai)合(he)成聚合(he)物中是(shi)較(jiao)高(gao)的(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具(ju)有(you)生理惰性、不會導致凝(ning)血(xue)的(de)突(tu)出(chu)特性，因此在(zai)醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠分(fen)(fen)類的(de)(de)(de)方法(fa)很多，通(tong)常按固化(hua)前(qian)的(de)(de)(de)形態分(fen)(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠；按硫(liu)化(hua)溫度分(fen)(fen)為(wei)(wei)室(shi)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠，高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠；按所(suo)用單體的(de)(de)(de)不(bu)同，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠，甲基苯(ben)基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠等；按性能和(he)用途的(de)(de)(de)不(bu)同又(you)可(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)通(tong)用型(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫(yi)用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)以三氯化鐵為催化劑(ji)合(he)成的。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年，采用高比表面積的氣相法白炭黑補(bu)強的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制(zhi)成功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性能躍升到(dao)(dao)實用階段(duan)，奠定了(le)現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的基(ji)(ji)礎。從(cong)二(er)甲基(ji)(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)家(jia)(jia)有美(mei)國(guo)。俄羅(luo)斯、德(de)國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的工(gong)業化研究始于1957年，多家(jia)(jia)研究所和企業陸(lu)續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)(dao)2003年底，中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)氧烷變(bian)成彈(dan)性(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)(guo)(guo)程是經(jing)過(guo)(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成型的(de)(de)(de)。它主(zhu)(zhu)要(yao)以高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷為(wei)生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強填料、硫化(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫化(hua)(hua)成彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補強主(zhu)(zhu)要(yao)是各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可(ke)使(shi)硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有(you)時為(wei)了降低成本或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能(neng)及賦(fu)予硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入(ru)相(xiang)應的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑。硫化(hua)(hua)劑是各(ge)種(zhong)有(you)機過(guo)(guo)(guo)氧化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成反應催化(hua)(hua)劑。

加工(gong)成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)(de)交聯反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行補充交聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)分解產物(wu)和其他(ta)揮發性化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)各項性能。常用(yong)的(de)(de)設(she)備(bei)有開放式煉膠機、捏合(he)機及(ji)真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度，且(qie)力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯變(bian)化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線等十分穩定，在(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)異(yi)的(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其物(wu)(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中(zhong)(zhong)等的(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳等氣體(ti)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體(ti)組織(zhi)不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗(kang)凝血作(zuo)用(yong)(yong)，對肌(ji)體(ti)組織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別適合(he)作(zuo)為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)產銷分別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)車(che)零部件方面(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)量，可以大幅(fu)度提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全性(xing)能(neng)，因此，汽(qi)(qi)車(che)產量和單車(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)提(ti)(ti)高(gao)都將推動汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)對硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加。國家鼓(gu)勵自主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)零部件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨(dang)政機(ji)關公務用(yong)(yong)車(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)型目錄(lu)（征求意(yi)見稿）》為自主(zhu)品牌(pai)擴大在政府(fu)采(cai)購的(de)(de)市場(chang)份額，為改(gai)變目前國內政府(fu)采(cai)購以合資品牌(pai)產品為主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提(ti)(ti)供了(le)保(bao)障(zhang)。促(cu)進自主(zhu)品牌(pai)發展(zhan)，國產汽(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)繁榮(rong)將為汽(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供有力保(bao)障(zhang)。預(yu)測未來3年(nian)，我國室(shi)溫(wen)硫(liu)化硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)行業(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)油基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)油基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但因為石(shi)油價格的(de)(de)大幅上漲，同(tong)時我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料(liao)有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)生產(chan)技術方面(mian)取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)生產(chan)技術在2005年前(qian)被幾家跨國公司壟(long)斷，但目(mu)前(qian)我國已發(fa)展(zhan)成為全球有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)第1大國，這(zhe)(zhe)2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格從(cong)2011年起開始低(di)于石(shi)油基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為大宗石(shi)油基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為廉價的(de)(de)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大規(gui)模替代(dai)石(shi)油基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)(zhe)將極大拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消(xiao)費。