硅橡膠是指(zhi)主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通(tong)常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要(yao)由含甲基(ji)和(he)少(shao)量(liang)乙烯(xi)基(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟(fu)丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也(ye)很突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)承受數(shu)周或更(geng)長時(shi)間仍有(you)(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率在(zai)合成(cheng)聚合物中(zhong)是較高(gao)的(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫用(yong)領域(yu)應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的(de)(de)方法(fa)很多(duo)，通(tong)常按固化(hua)前的(de)(de)形態(tai)分為(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)度分為(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所(suo)用單體(ti)的(de)(de)不同，可(ke)分為(wei)甲基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性(xing)能和(he)用途的(de)(de)不同又(you)可(ke)分為(wei)通(tong)用型(xing)、超耐低(di)溫(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是(shi)由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為催(cui)化劑合(he)(he)成(cheng)的。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用高(gao)比表面積(ji)的氣相法(fa)白炭黑補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性能躍升(sheng)到實(shi)用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的基(ji)礎。從(cong)二(er)甲(jia)基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)烷合(he)(he)成(cheng)開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓(han)國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的工(gong)業(ye)化研(yan)究始于1957年(nian)(nian)，多家(jia)研(yan)究所和企業(ye)陸(lu)續開發出(chu)各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千(qian)噸(dun)，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈性體(ti)(ti)的(de)(de)過(guo)(guo)程是(shi)經過(guo)(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它(ta)主要以(yi)高分子量(liang)的(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)烷(wan)為(wei)生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填(tian)料(liao)(liao)、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈性體(ti)(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要是(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有(you)(you)時為(wei)了(le)降(jiang)低(di)成(cheng)本或改(gai)善(shan)膠(jiao)(jiao)料(liao)(liao)性能及賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)(de)性能，也加(jia)(jia)入相應的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)有(you)(you)機(ji)過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)劑。

加工成型(xing)方(fang)法如(ru)圖(tu)所(suo)示。一次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)高(gao)分(fen)子鏈的(de)(de)交(jiao)聯反(fan)應；二次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)補充交(jiao)聯、驅除(chu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產物和(he)其他揮發性化(hua)(hua)合物以穩(wen)定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有開(kai)放式煉(lian)(lian)膠機、捏合機及真空密煉(lian)(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是高溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)(du)，且力(li)學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外(wai)線等(deng)十分(fen)穩定(ding)(ding)，在(zai)不加任何添(tian)加劑的(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下，其物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于(yu)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學(xue)(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體透(tou)(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)等(deng)氣體的(de)(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味(wei)，無嗅，與人體組(zu)織不粘(zhan)連，具(ju)有(you)抗凝(ning)血作用(yong)，對(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適合作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會統計(ji)，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達(da)到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)用(yong)量約達(da)2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)(de)新研究(jiu)，增(zeng)加有機(ji)硅(gui)(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)量，可以(yi)大(da)幅度提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安(an)全(quan)性能(neng)，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)量和單(dan)車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)(ti)高(gao)都將推(tui)動(dong)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)對(dui)硅(gui)(gui)橡膠需(xu)求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)實現自(zi)主化，《2012年度黨政(zheng)機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意(yi)見稿）》為自(zi)主品(pin)牌(pai)擴大(da)在政(zheng)府采(cai)(cai)購的(de)(de)(de)(de)市場(chang)份(fen)額，為改(gai)變(bian)目前國(guo)(guo)(guo)內政(zheng)府采(cai)(cai)購以(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主的(de)(de)(de)(de)局面提(ti)(ti)供(gong)了(le)保(bao)障。促進(jin)自(zi)主品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)供(gong)有力保(bao)障。預測未來3年，我(wo)國(guo)(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的非石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的98%。但因(yin)為(wei)石油(you)價(jia)(jia)格的大幅(fu)上(shang)漲，同(tong)時我(wo)國在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的關(guan)鍵原(yuan)(yuan)料有機(ji)硅(gui)單體的生產(chan)(chan)技(ji)術(shu)方面(mian)取得突破，有機(ji)硅(gui)單體的生產(chan)(chan)技(ji)術(shu)在2005年(nian)前(qian)(qian)被幾(ji)家跨國公司(si)壟斷，但目前(qian)(qian)我(wo)國已發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)單體第1大國，這2個(ge)方面(mian)原(yuan)(yuan)因(yin)使(shi)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的價(jia)(jia)格從(cong)2011年(nian)起開(kai)(kai)始低于石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗石油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)(jia)的合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)(kai)始大規模替代(dai)石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)(jiang)極大拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)業(ye)的市場空(kong)間，同(tong)時將(jiang)(jiang)帶動(dong)硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等(deng)其他有機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)品(pin)的消(xiao)費。