硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)通(tong)常連(lian)有兩(liang)個有機(ji)基(ji)(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節(jie)組成。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)引入可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)(ji)(ji)的(de)引入則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良(liang)好(hao)，一般(ban)在-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引入苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出，在180℃下(xia)可(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更長時間(jian)仍有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過率在合成聚合物中是較(jiao)高(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突出特性(xing)(xing)，因(yin)此在醫(yi)用領(ling)域應(ying)用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方法很多，通常(chang)按(an)固化前的形態(tai)分(fen)(fen)為固體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫度分(fen)(fen)為室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體的不(bu)同，可分(fen)(fen)為甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按(an)性能和(he)用(yong)途的不(bu)同又可分(fen)(fen)為通用(yong)型、超耐(nai)(nai)低(di)溫型、超耐(nai)(nai)高溫型、高強力型、耐(nai)(nai)油型、醫用(yong)型等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)(nian)，采(cai)用高(gao)(gao)比(bi)表面積的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到(dao)實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技(ji)術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始(shi)生產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有(you)美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本(ben)、韓(han)國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工(gong)業化研(yan)究始(shi)于1957年(nian)(nian)，多(duo)家(jia)研(yan)究所和企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底(di)，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能(neng)力為135千噸(dun)，其中高(gao)(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)變(bian)成(cheng)彈性體(ti)的過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫化成(cheng)型(xing)的。它(ta)主要(yao)以高分(fen)子量的聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混入(ru)補(bu)強填料、硫化劑(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫化成(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)的補(bu)強主要(yao)是(shi)各(ge)種類型(xing)的白炭黑，可使硫化膠(jiao)的強度(du)增加(jia)(jia)(jia)數十(shi)倍。有時為了降低成(cheng)本或(huo)改善(shan)膠(jiao)料性能(neng)及賦予硫化膠(jiao)各(ge)種特殊的性能(neng)，也(ye)加(jia)(jia)(jia)入(ru)相應(ying)的各(ge)種添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫化劑(ji)是(shi)各(ge)種有機過(guo)氧(yang)(yang)化物或(huo)加(jia)(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催化劑(ji)。

加(jia)工(gong)成型方法如圖所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行高(gao)分子鏈的(de)交(jiao)聯反應(ying)；二(er)次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行補充交(jiao)聯、驅除(chu)硫(liu)(liu)化(hua)劑分解產物(wu)和其他揮(hui)發性化(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)各項(xiang)性能。常用的(de)設備有開放式煉膠機、捏合機及真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是高溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天然(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)一(yi)半，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保(bao)持(chi)一(yi)定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這(zhe)對航(hang)空(kong)(kong)、宇(yu)航(hang)工業的(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭氧及(ji)紫外(wai)線(xian)等十(shi)分穩定(ding)，在(zai)(zai)不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)(you)優良的(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化(hua)(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中等的(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)(kong)氣、氮、氧、二(er)氧化(hua)(hua)碳等氣體(ti)(ti)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體(ti)(ti)組(zu)織不(bu)粘(zhan)連，具(ju)有(you)(you)抗凝血作用(yong)，對肌體(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)別適合作為醫(yi)用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)(fen)別達(da)(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比(bi)分(fen)(fen)別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量約達(da)(da)2.0萬t。根據觀研天(tian)下的(de)(de)新研究，增加有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)方面(mian)(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量，可以(yi)大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能(neng)，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量水平(ping)的(de)(de)提高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠需求的(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)實(shi)現自(zi)(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年度黨政(zheng)機(ji)關(guan)公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征(zheng)求意見(jian)稿）》為(wei)(wei)自(zi)(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大在政(zheng)府采購(gou)的(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)(wei)改變目(mu)前(qian)國(guo)內政(zheng)府采購(gou)以(yi)合資品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)局(ju)面(mian)(mian)提供了保(bao)障。促進自(zi)(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提供有力保(bao)障。預測未來3年，我(wo)國(guo)室(shi)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)年均20%增長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)(you)(you)價格的(de)(de)大幅上(shang)漲，同(tong)時我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生(sheng)產技術(shu)方(fang)面(mian)取得(de)突破(po)，有(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生(sheng)產技術(shu)在2005年前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟(long)斷，但目前(qian)我國(guo)已發展(zhan)成為全球有(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)第1大國(guo)，這(zhe)2個(ge)方(fang)面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格從(cong)2011年起開始(shi)低于石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大宗石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為廉價的(de)(de)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大規模替代石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極(ji)大拓展(zhan)有(you)機硅(gui)(gui)產業的(de)(de)市(shi)場空間，同(tong)時將帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)(gui)產品(pin)的(de)(de)消費(fei)。