硅橡膠是指(zhi)主(zhu)鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)和氧(yang)原子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)原子(zi)上(shang)通(tong)常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由(you)含甲(jia)基(ji)和少量(liang)乙(yi)烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯(ben)(ben)基(ji)的(de)引入(ru)(ru)可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)高、低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)引入(ru)(ru)則可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)良(liang)好(hao)，一般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)工作。引入(ru)(ru)苯(ben)(ben)基(ji)后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出，在180℃下(xia)可(ke)(ke)長(chang)期工作，稍(shao)高于200℃也能(neng)(neng)承(cheng)受數周(zhou)或更長(chang)時間仍(reng)有(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)高溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過(guo)率在合成聚(ju)合物中(zhong)是較高的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具有(you)(you)生理惰性(xing)(xing)、不會(hui)導致凝(ning)血的(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠分(fen)類的(de)方(fang)法很多，通常按固(gu)化(hua)(hua)前的(de)形態分(fen)為固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠和(he)液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠；按硫化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)為室(shi)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠，高溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠；按所(suo)用(yong)單體的(de)不(bu)同，可分(fen)為甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠等(deng)；按性能和(he)用(yong)途的(de)不(bu)同又(you)可分(fen)為通用(yong)型、超耐低溫(wen)型、超耐高溫(wen)型、高強力型、耐油型、醫(yi)用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠早期是由(you)美(mei)國(guo)以(yi)三氯化鐵為催化劑合成(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠產(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采用高比表(biao)面(mian)積的氣相(xiang)法白炭黑(hei)補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)膠研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的性能躍升(sheng)到實用階段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠生(sheng)產(chan)技術的基礎。從二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的國(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中國(guo)等(deng)。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的工業化研究始于(yu)1957年(nian)，多家(jia)研究所和(he)企業陸(lu)續開(kai)發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠。到2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠生(sheng)產(chan)能力為135千噸，其中高溫(wen)膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡膠是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷變成彈(dan)性(xing)體的過程是(shi)(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成型(xing)的。它主(zhu)(zhu)要以高(gao)分子量(liang)的聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為生膠，混入補強(qiang)(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡膠的補強(qiang)(qiang)主(zhu)(zhu)要是(shi)(shi)各(ge)(ge)種類型(xing)的白(bai)炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠的強(qiang)(qiang)度增加(jia)數十倍。有時為了降低成本或改善膠料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠各(ge)(ge)種特殊的性(xing)能，也加(jia)入相(xiang)應(ying)的各(ge)(ge)種添加(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)(ge)種有機過氧(yang)化(hua)物(wu)或加(jia)成反應(ying)催化(hua)劑。

加工成型方法如圖(tu)所示。一(yi)次硫(liu)化(hua)的目(mu)的是進行高分(fen)子鏈的交聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)的目(mu)的是進行補充交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產(chan)物和其(qi)他(ta)揮發(fa)性(xing)化(hua)合(he)物以穩(wen)定硫(liu)化(hua)膠的各(ge)項性(xing)能。常用(yong)的設備有開放式煉(lian)膠機、捏(nie)合(he)機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持(chi)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等十分穩定(ding)，在(zai)不加(jia)任何(he)添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)(ju)有優(you)(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于(yu)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮、氧、二氧化碳等氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)不粘連，具(ju)(ju)有抗(kang)凝血作(zuo)用，對(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)銷(xiao)分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分(fen)別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研天(tian)下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加有機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件方面(mian)的(de)(de)(de)用量(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)安(an)全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)量(liang)和單車(che)用量(liang)水平的(de)(de)(de)提(ti)高都將推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)對硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)加。國家鼓(gu)勵自(zi)主品牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件實現自(zi)主化(hua)，《2012年(nian)度黨政機關公務用車(che)選(xuan)用車(che)型目(mu)錄（征(zheng)求意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)主品牌擴大在政府(fu)采(cai)購的(de)(de)(de)市(shi)場份額(e)，為(wei)(wei)改(gai)變目(mu)前國內政府(fu)采(cai)購以(yi)合資品牌產(chan)品為(wei)(wei)主的(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保障(zhang)。促(cu)進自(zi)主品牌發(fa)展(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用提(ti)供有力(li)保障(zhang)。預測未來(lai)3年(nian)，我國室溫(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)將以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非石油(you)(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石油(you)(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但因為(wei)石油(you)(you)(you)價(jia)格的(de)大(da)幅上漲，同時我國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術方(fang)面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術在2005年前(qian)被(bei)幾家跨國公司壟(long)斷(duan)，但目前(qian)我國已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)國，這2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格從2011年起開(kai)始低于(yu)石油(you)(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)宗石油(you)(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價(jia)的(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替代石油(you)(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓(tuo)展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)市場空間，同時將帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)消費。