硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)和(he)氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)原子上通(tong)常連有兩個有機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)引入可(ke)提(ti)(ti)高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)高、低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)引入則可(ke)提(ti)(ti)高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)良好(hao)，一般(ban)在-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)工作。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)(neng)也很突(tu)出(chu)，在180℃下可(ke)長期工作，稍高于200℃也能(neng)(neng)(neng)承受(shou)數周或更(geng)長時間仍有彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透氣(qi)性(xing)好(hao)，氧(yang)氣(qi)透過率在合成(cheng)聚(ju)合物(wu)中(zhong)是(shi)較高的(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具(ju)有生理惰性(xing)、不(bu)會(hui)導致凝血的(de)突(tu)出(chu)特性(xing)，因此在醫用(yong)領域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類的方(fang)法很(hen)多(duo)，通常按(an)固化(hua)前(qian)的形態分為(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度分為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)(yong)單體(ti)的不同，可分為(wei)(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能(neng)和用(yong)(yong)途(tu)的不同又可分為(wei)(wei)通用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是(shi)由(you)美國以三氯化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合成的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用高比表面(mian)積的(de)(de)(de)氣相法(fa)白(bai)炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍(yue)升(sheng)到實用階段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成開(kai)始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國家有美國。俄羅斯、德國、日(ri)本(ben)、韓國和中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工(gong)業化(hua)(hua)研究(jiu)始于1957年(nian)，多家研究(jiu)所和企業陸續(xu)開(kai)發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體的過(guo)程(cheng)是(shi)(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的。它主要以高分(fen)子(zi)量的聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為生(sheng)膠，混入(ru)補強填料、硫化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)(jia)壓下硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠的補強主要是(shi)(shi)各種(zhong)(zhong)(zhong)類型(xing)的白炭黑，可使硫化(hua)(hua)膠的強度(du)增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia)數(shu)十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠料性(xing)能及賦予硫化(hua)(hua)膠各種(zhong)(zhong)(zhong)特(te)殊的性(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)(jia)入(ru)相應的各種(zhong)(zhong)(zhong)添(tian)加(jia)(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各種(zhong)(zhong)(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)高分子鏈的(de)(de)交聯反(fan)應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)補充交聯、驅(qu)除(chu)硫(liu)化(hua)劑(ji)分解產物(wu)和其他(ta)揮(hui)發(fa)性化(hua)合(he)物(wu)以穩(wen)定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各(ge)項性能。常用的(de)(de)設備有開(kai)放(fang)式煉(lian)膠(jiao)機(ji)(ji)、捏合(he)機(ji)(ji)及真空密煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅(jin)是(shi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)(yi)半，但在200℃以上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)(yi)定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)度一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配(pei)方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)意義重大(da)。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外線等十分穩定(ding)，在不加任何添加劑(ji)(ji)的(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優良的(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電(dian)(dian)(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化學(xue)試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等的(de)耐油、耐溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)體的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組(zu)織不粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)肌(ji)體組(zu)織的(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)(te)別適(shi)合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別達(da)(da)到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比(bi)分別增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)用量(liang)(liang)約達(da)(da)2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)(de)新(xin)研(yan)究，增(zeng)(zeng)加有(you)機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)用量(liang)(liang)，可以大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)用量(liang)(liang)水平(ping)的(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡(xiang)膠需(xu)求的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自主品牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)發展(zhan)(zhan)，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實現自主化(hua)，《2012年度黨政(zheng)機關(guan)公(gong)務用車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為自主品牌(pai)擴大在(zai)政(zheng)府采(cai)購的(de)(de)(de)市場(chang)份(fen)額，為改變目前(qian)國(guo)(guo)內政(zheng)府采(cai)購以合資品牌(pai)產(chan)品為主的(de)(de)(de)局(ju)面(mian)提(ti)供了(le)保障。促進(jin)自主品牌(pai)發展(zhan)(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用提(ti)供有(you)力(li)保障。預測未來3年，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年均(jun)20%增(zeng)(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但因為(wei)石(shi)油價格(ge)的(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我(wo)國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料(liao)有機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)生(sheng)產技術(shu)方面取得突(tu)破，有機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)生(sheng)產技術(shu)在(zai)2005年前被幾家(jia)跨國(guo)(guo)公司壟斷，但目前我(wo)國(guo)(guo)已發(fa)展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)(ti)第1大(da)國(guo)(guo)，這2個方面原(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)價格(ge)從2011年起開始低于(yu)石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為(wei)大(da)宗石(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展有機(ji)硅(gui)產業的(de)市場空間，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等(deng)其他有機(ji)硅(gui)產品的(de)消(xiao)費。