硅橡膠是(shi)指主鏈由硅和氧(yang)原子(zi)交替構(gou)成(cheng)，硅原子(zi)上通常(chang)連(lian)有兩個有機基(ji)(ji)團的橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)(ji)的硅氧(yang)鏈節組(zu)成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的引(yin)入可(ke)提(ti)(ti)高(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)性能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的引(yin)入則可(ke)提(ti)(ti)高(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油(you)性能(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性能(neng)良好(hao)，一般在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工(gong)作。引(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)熱(re)性能(neng)也很突出，在(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周(zhou)或更長時間仍有彈性，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)300℃以上的高(gao)溫(wen)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的透氣性好(hao)，氧(yang)氣透過率在(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)的。此外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具(ju)有生理(li)惰性、不會導致凝血的突出特性，因(yin)此在(zai)(zai)醫(yi)用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)(de)方法很多，通常按(an)(an)固化(hua)前(qian)的(de)(de)形態分(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液(ye)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用單體的(de)(de)不(bu)同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)甲(jia)(jia)基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)(jia)基(ji)(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)(deng)；按(an)(an)性(xing)能和(he)用途的(de)(de)不(bu)同(tong)又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)通用型、超耐低溫(wen)(wen)型、超耐高溫(wen)(wen)型、高強力型、耐油型、醫用型等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)以三氯(lv)(lv)化鐵為(wei)催化劑合成(cheng)的。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用高比表面積的氣相法白炭黑補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能躍升到(dao)實用階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)的基礎。從二(er)甲基二(er)氯(lv)(lv)硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業化研(yan)究始于(yu)1957年(nian)(nian)，多家研(yan)究所和企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為(wei)135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷(wan)變(bian)成彈性體的(de)(de)過(guo)(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)(guo)高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)成型的(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)(gao)分子量的(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料(liao)、硫化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)(jia)壓下(xia)硫化(hua)(hua)成彈性體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要(yao)是(shi)各種類型的(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為(wei)了降(jiang)低成本或改善膠(jiao)料(liao)性能(neng)及賦予硫化(hua)(hua)膠(jiao)各種特殊的(de)(de)性能(neng)，也加(jia)(jia)(jia)入相應的(de)(de)各種添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各種有機過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成反應催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行高分子鏈的(de)交(jiao)聯反(fan)應；二次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行補(bu)充(chong)交(jiao)聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)劑分解產物和其他揮(hui)發性化(hua)合(he)(he)物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)各項性能(neng)。常用的(de)設備有開放式煉(lian)膠機(ji)(ji)、捏合(he)(he)機(ji)(ji)及真(zhen)空密煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)(wen)定性(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)和表面硬度，且力(li)學性(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方(fang)可(ke)達-100℃，表明其(qi)(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭(chou)氧及(ji)紫外線等(deng)十(shi)分(fen)穩(wen)(wen)定，在(zai)不加(jia)任何添(tian)加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具有(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)和耐(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)(qi)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮、氧、二(er)氧化碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不粘(zhan)連，具有(you)抗(kang)凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非(fei)常(chang)少(shao)。特(te)別適合作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分別增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業硅(gui)橡膠(jiao)的(de)用(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬t。根(gen)據(ju)觀(guan)研天下的(de)新研究，增(zeng)(zeng)加有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件方面的(de)用(yong)量(liang)，可以大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)提高都將推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)增(zeng)(zeng)加。國家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年度黨政(zheng)機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在政(zheng)府采(cai)購的(de)市場(chang)份額，為(wei)(wei)改變目(mu)前(qian)國內政(zheng)府采(cai)購以合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的(de)局面提供(gong)了(le)保障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展，國產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提供(gong)有力保障(zhang)。預測未來3年，我國室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將以年均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)非(fei)石油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占(zhan)非(fei)石油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為石油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)大(da)幅(fu)上(shang)漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原(yuan)料有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產(chan)技(ji)術方面取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產(chan)技(ji)術在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公司壟(long)斷，但目前我國(guo)已發展成(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國(guo)，這2個方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從(cong)2011年(nian)起開(kai)始低于石油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)為大(da)宗石油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)始大(da)規(gui)模替代(dai)石油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)消費。