硅橡膠是指(zhi)主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)和(he)氧(yang)(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)原子上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)(yang)鏈(lian)節(jie)組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也很(hen)突出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承(cheng)受數(shu)周(zhou)或更長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)(yang)氣透過率在(zai)合成(cheng)聚合物中是較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)生理(li)惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫(yi)用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的(de)方法很多，通常(chang)按(an)固(gu)化前的(de)形態分(fen)(fen)(fen)為固(gu)體硅(gui)橡膠(jiao)和液體硅(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)度(du)分(fen)(fen)(fen)為室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體的(de)不(bu)同，可分(fen)(fen)(fen)為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)途的(de)不(bu)同又可分(fen)(fen)(fen)為通用(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵為(wei)催化(hua)(hua)劑(ji)合(he)成的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用高(gao)比表面積的(de)氣相法(fa)白炭黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)(neng)躍(yue)升到(dao)實用階段，奠(dian)定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)烷(wan)合(he)成開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家(jia)有(you)美(mei)國(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)(hua)研(yan)究始于1957年(nian)(nian)，多家(jia)研(yan)究所和企業(ye)陸續開(kai)發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)(neng)力為(wei)135千噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)硅橡膠是指(zhi)聚硅氧烷(wan)變(bian)成(cheng)彈性(xing)體的(de)過程是經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它(ta)主(zhu)要以高分(fen)子量的(de)聚甲基乙烯基硅氧烷(wan)為(wei)生(sheng)膠，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅橡膠的(de)補強(qiang)主(zhu)要是各種(zhong)類型(xing)的(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數(shu)十倍。有時為(wei)了降(jiang)低成(cheng)本或改善膠料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠各種(zhong)特殊的(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入(ru)相應的(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是各種(zhong)有機過氧化(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所(suo)示。一次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行高分子鏈的(de)交(jiao)聯反應(ying)；二次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產物和其他(ta)揮發性化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)各項性能(neng)。常用的(de)設(she)備有開放式煉膠(jiao)機(ji)(ji)、捏(nie)合機(ji)(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某(mou)些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保(bao)持(chi)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這(zhe)對(dui)(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫(zi)外(wai)線等十(shi)分穩定(ding)，在不加任何添加劑的(de)(de)(de)情(qing)況下，就(jiu)具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下，其物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與(yu)人(ren)體組織(zhi)不粘連，具有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)(dui)肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別適合(he)作為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業協會(hui)統(tong)計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業硅(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)量約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天(tian)下的(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)(jia)有機硅(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)(ling)部件方面的(de)(de)用(yong)量，可以大(da)幅度提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)量水(shui)平的(de)(de)提高都(dou)將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業對(dui)硅(gui)橡膠需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)(zhu)品牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)(ling)部件實現自主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年度黨政機關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求(qiu)意(yi)見稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)(zhu)品牌擴大(da)在(zai)政府采購(gou)的(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改變目(mu)前國(guo)(guo)內政府采購(gou)以合資品牌產(chan)品為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提供了保障(zhang)。促進(jin)自主(zhu)(zhu)品牌發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)應(ying)用(yong)提供有力保障(zhang)。預測未來3年，我國(guo)(guo)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業將以年均20%增(zeng)長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)(yue)占非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)油(you)(you)價格(ge)的(de)(de)大(da)幅上漲，同時我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術方(fang)面(mian)取得突破，有機硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術在(zai)2005年(nian)前(qian)被幾家(jia)跨(kua)國(guo)公司壟斷，但目前(qian)我國(guo)已發展成為全球有機硅(gui)(gui)單體(ti)第(di)1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方(fang)面(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格(ge)從(cong)2011年(nian)起(qi)開始(shi)低于石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)(yue)為大(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為廉價的(de)(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市場空間(jian)，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他(ta)有機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)消費。