硅橡膠是指主(zhu)(zhu)鏈(lian)由硅和氧(yang)(yang)原(yuan)子交替(ti)構(gou)成，硅原(yuan)子上(shang)通(tong)常連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)(zhu)要由含(han)甲基(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)(de)硅氧(yang)(yang)鏈(lian)節(jie)組成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)(ru)可(ke)提高(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)(ru)則可(ke)提高(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)能(neng)(neng)良好，一(yi)般在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引入(ru)(ru)苯(ben)基(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也很突出，在(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或(huo)更長(chang)時間仍有彈(dan)性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)(yang)氣透過率在(zai)(zai)合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具(ju)有生理(li)惰性(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此在(zai)(zai)醫用(yong)領域(yu)應用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類(lei)的方法很多，通(tong)常按固化(hua)前的形態分(fen)為(wei)固體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)溫度分(fen)為(wei)室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所(suo)用單(dan)體(ti)(ti)的不(bu)同，可分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按性能和用途的不(bu)同又可分(fen)為(wei)通(tong)用型(xing)(xing)、超耐(nai)低(di)溫型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫(yi)用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)(guo)(guo)以三(san)氯化鐵為催(cui)化劑合(he)成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)(de)(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍升(sheng)到(dao)實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開(kai)始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工(gong)業化研究(jiu)始于1957年(nian)，多家研究(jiu)所和(he)企業陸續開(kai)發出(chu)各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能(neng)力(li)為135千噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷(wan)變成彈性體的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成型的(de)(de)。它主要(yao)以(yi)高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)成彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主要(yao)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)增(zeng)加(jia)數十(shi)倍。有(you)時為了(le)降(jiang)低(di)成本或(huo)(huo)改善膠(jiao)(jiao)料性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)特(te)殊的(de)(de)性能，也(ye)加(jia)入相(xiang)應(ying)的(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)有(you)機過(guo)氧化(hua)物或(huo)(huo)加(jia)成反(fan)應(ying)催化(hua)劑(ji)(ji)。

加(jia)工成型方(fang)法如圖所示。一次(ci)硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行(xing)高分子鏈的(de)交聯(lian)反應；二次(ci)硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行(xing)補充交聯(lian)、驅除硫化(hua)劑(ji)分解產物(wu)和其他揮發性化(hua)合物(wu)以穩定硫化(hua)膠(jiao)的(de)各(ge)項性能。常用的(de)設備有開放(fang)式(shi)煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半(ban)，但在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔韌(ren)性、回彈性和(he)表面硬度(du)，且(qie)力學性能(neng)(neng)無明(ming)顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性能(neng)(neng)優(you)異。這(zhe)對(dui)航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐(nai)候(hou)(hou)性硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭(chou)氧及紫外線等十分穩(wen)定，在不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況(kuang)下，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)(hou)性。（4）電氣(qi)性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性和(he)耐(nai)電弧性也(ye)非(fei)(fei)常好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械(xie)(xie)性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械(xie)(xie)性能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下，其物(wu)理(li)機(ji)械(xie)(xie)性能(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)(hua)學試劑(ji)性。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透(tou)(tou)過性能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳(tan)等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)性比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用，對(dui)肌體(ti)(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)反應(ying)性非(fei)(fei)常少。特(te)別適合作為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業硅橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)新研究，增加(jia)有機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大(da)幅度(du)提高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安(an)全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平(ping)的(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業對硅橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增加(jia)。國家鼓勵自(zi)主(zhu)品牌的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政機(ji)關(guan)公(gong)務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意(yi)見稿）》為自(zi)主(zhu)品牌擴大(da)在(zai)政府(fu)采(cai)購(gou)的(de)(de)市場份(fen)額(e)，為改變目前(qian)國內政府(fu)采(cai)購(gou)以合資品牌產(chan)品為主(zhu)的(de)(de)局(ju)面(mian)提供(gong)了保障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品牌發展，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提供(gong)有力保障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國室溫硫化硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業將(jiang)以年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重要的(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約(yue)占非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消費(fei)量的(de)98%。但因(yin)為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)價(jia)格的(de)大(da)幅上漲，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)關鍵原料有(you)(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)生產技術(shu)方面(mian)取得突破，有(you)(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)生產技術(shu)在2005年(nian)前(qian)被幾家(jia)跨國(guo)公司壟(long)斷(duan)，但目(mu)前(qian)我(wo)國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國(guo)，這2個方面(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)價(jia)格從2011年(nian)起開始低于石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約(yue)為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉(lian)價(jia)的(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并(bing)開始大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這將(jiang)極大(da)拓展有(you)(you)機硅(gui)(gui)產業的(de)市(shi)場(chang)空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有(you)(you)機硅(gui)(gui)產品的(de)消費(fei)。