硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和(he)氧(yang)原子交替構成，硅(gui)原子上通常連(lian)有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)(ji)和(he)少量(liang)乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)(wen)及耐油性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍能(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)也很(hen)突出，在180℃下可(ke)長(chang)期(qi)工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數(shu)周或更長(chang)時間仍有彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率(lv)在合成聚合物(wu)中是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血(xue)的(de)(de)突出特(te)性(xing)(xing)(xing)(xing)，因(yin)此在醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的方法很多，通(tong)(tong)常按固化(hua)前(qian)的形(xing)態分為(wei)(wei)固體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)度分為(wei)(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單體(ti)(ti)的不(bu)同(tong)，可分為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)(deng)；按性(xing)能和(he)用(yong)途(tu)的不(bu)同(tong)又可分為(wei)(wei)通(tong)(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低(di)溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由(you)美國以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑(ji)合成的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用高(gao)比表面積的(de)(de)(de)氣相(xiang)法白(bai)炭黑補強(qiang)的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升到(dao)實用階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)(de)基礎。從(cong)二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷合成開(kai)始(shi)生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國家有(you)美國。俄羅斯(si)、德國、日本、韓國和(he)中國等。中國硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化(hua)研究(jiu)始(shi)于1957年，多家研究(jiu)所(suo)和(he)企(qi)業陸續開(kai)發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中國硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為(wei)135千(qian)(qian)噸(dun)，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是指(zhi)聚(ju)硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)(de)(de)過(guo)(guo)程是經(jing)過(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)為(wei)生膠(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)劑等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)主(zhu)要(yao)是各種(zhong)(zhong)類(lei)型的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有(you)時為(wei)了(le)降低成(cheng)(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)(neng)及(ji)賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊(shu)的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)，也加(jia)(jia)入(ru)相(xiang)應的(de)(de)(de)各種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)劑是各種(zhong)(zhong)有(you)機過(guo)(guo)氧(yang)(yang)化(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催(cui)化(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次硫化(hua)(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行高分子鏈的(de)交聯(lian)反應；二次硫化(hua)(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行補(bu)充交聯(lian)、驅除硫化(hua)(hua)(hua)劑分解產物和(he)其他揮發性(xing)化(hua)(hua)(hua)合物以穩定硫化(hua)(hua)(hua)膠的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備有開(kai)放式煉膠機、捏合機及(ji)真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫下(xia)(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫環(huan)境下(xia)(xia)(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯變化。（2）低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫度(du)一般為-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對航空(kong)(kong)、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)(deng)十分穩定，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)(xia)，就具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常(chang)好。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫下(xia)(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)(tong)(tong)用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫下(xia)(xia)(xia)(xia)，其(qi)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)(tong)(tong)用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫下(xia)(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)(kong)氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)(deng)氣體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織不粘連，具有(you)抗(kang)凝血作用(yong)(yong)(yong)，對肌體組織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常(chang)少(shao)。特別(bie)適合作為醫用(yong)(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中國汽車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬t。根據(ju)(ju)觀研天下(xia)的(de)(de)(de)新研究，增加有機硅(gui)材料在(zai)(zai)汽車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)量，可以大幅度(du)提(ti)(ti)高汽車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安(an)全性能(neng)，因此，汽車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)量水(shui)平的(de)(de)(de)提(ti)(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增加。國家鼓(gu)勵自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)零部件實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政機關公(gong)務用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求意見稿）》為自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在(zai)(zai)政府采購的(de)(de)(de)市場份額，為改變目前國內政府采購以合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)(ti)供了保(bao)障(zhang)。促進自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展，國產汽車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁(fan)榮(rong)將(jiang)為汽車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)供有力保(bao)障(zhang)。預(yu)測未來(lai)3年(nian)，我國室溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在(zai)(zai)汽車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年(nian)均(jun)20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)大(da)(da)幅(fu)上漲，同(tong)時我國在硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產技(ji)術方面(mian)取得突破，有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產技(ji)術在2005年(nian)前被幾家跨國公司壟(long)斷，但目前我國已(yi)發展成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)(da)國，這2個(ge)方面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起開始(shi)低于(yu)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)規模(mo)替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓展有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空間(jian)，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)消費。