硅橡膠是(shi)指主鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子上(shang)通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠。普(pu)通(tong)的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要(yao)由(you)含(han)甲基(ji)(ji)(ji)和(he)少量(liang)乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)(ji)(ji)的(de)引入(ru)則(ze)可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)低溫(wen)性能(neng)(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)(reng)能(neng)(neng)(neng)工(gong)作。引入(ru)苯基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)熱性能(neng)(neng)(neng)也很突出，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)期(qi)工(gong)作，稍(shao)高(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時(shi)間仍(reng)(reng)有(you)彈性，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)透氣(qi)性好，氧氣(qi)透過率在(zai)合成聚合物中是(shi)較(jiao)高(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具有(you)生(sheng)理惰性、不會導致凝血(xue)的(de)突出特性，因此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的(de)方(fang)法很多，通(tong)常(chang)按(an)固化前的(de)形態(tai)分為(wei)固體(ti)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液(ye)體(ti)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)(wen)(wen)度分為(wei)室溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)化硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)化硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體(ti)的(de)不(bu)同，可分為(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能和用(yong)(yong)途的(de)不(bu)同又可分為(wei)通(tong)用(yong)(yong)型、超耐(nai)低溫(wen)(wen)(wen)型、超耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)型、高(gao)強(qiang)力型、耐(nai)油型、醫用(yong)(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由(you)美(mei)國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成(cheng)的。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年，采(cai)用高(gao)比表面積(ji)的氣相法白炭黑補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的性能(neng)躍升到實用階(jie)段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家有(you)美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓(han)國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的工業化(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年，多家研(yan)究(jiu)所和(he)企(qi)業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為135千噸(dun)，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅氧烷(wan)變成彈性(xing)體的(de)(de)過程是(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)。它主要以高分(fen)子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)填料(liao)、硫化(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫化(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)強(qiang)主要是(shi)各種(zhong)類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)入(ru)相應(ying)的(de)(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑。硫化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各種(zhong)有機過氧化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成反(fan)應(ying)催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成(cheng)型(xing)方法如圖(tu)所示。一次硫(liu)化的(de)目的(de)是進行高分子鏈的(de)交聯反應(ying)；二次硫(liu)化的(de)目的(de)是進行補充交聯、驅除硫(liu)化劑分解產(chan)物(wu)和其他揮(hui)發(fa)性(xing)化合物(wu)以穩定(ding)硫(liu)化膠(jiao)(jiao)的(de)各(ge)項(xiang)性(xing)能。常(chang)用的(de)設備有開(kai)放(fang)式煉(lian)膠(jiao)(jiao)機、捏合機及真空密(mi)煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)(te)征(zheng)是(shi)(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅是(shi)(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)(xia)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特(te)(te)殊(shu)配方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異(yi)(yi)。這對航空、宇(yu)航工(gong)業的(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等十分穩(wen)定，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有優良的(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異(yi)(yi)的(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)化學(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等的(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳(tan)等氣(qi)體(ti)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)組(zu)織(zhi)不粘連，具(ju)有抗凝血作用(yong)，對肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)(te)別(bie)適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協(xie)會統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分(fen)別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用量(liang)(liang)(liang)約達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀(guan)研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有(you)(you)機硅(gui)(gui)材(cai)料在汽(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)方面(mian)的(de)(de)用量(liang)(liang)(liang)，可以(yi)大(da)(da)幅(fu)度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用量(liang)(liang)(liang)水平的(de)(de)提(ti)高(gao)都將推動汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對(dui)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加。國家(jia)鼓勵自(zi)主品牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)實(shi)現自(zi)主化(hua)，《2012年度(du)黨政(zheng)(zheng)(zheng)機關(guan)公(gong)務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主品牌(pai)(pai)擴大(da)(da)在政(zheng)(zheng)(zheng)府采(cai)購(gou)的(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)改變目(mu)前國內政(zheng)(zheng)(zheng)府采(cai)購(gou)以(yi)合資品牌(pai)(pai)產(chan)品為(wei)主的(de)(de)局面(mian)提(ti)供(gong)了保障。促進自(zi)主品牌(pai)(pai)發展，國產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用提(ti)供(gong)有(you)(you)力保障。預測未(wei)來(lai)3年，我國室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠是重要的(de)非石(shi)(shi)(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，約(yue)占非石(shi)(shi)(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠消(xiao)費量的(de)98%。但因為(wei)(wei)(wei)石(shi)(shi)(shi)(shi)油價(jia)(jia)格的(de)大幅上漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)關鍵原料有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)生(sheng)產技術(shu)方(fang)面(mian)取得突(tu)破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)生(sheng)產技術(shu)在2005年前(qian)被(bei)幾家跨(kua)國(guo)公(gong)司壟(long)斷，但目前(qian)我國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)全球有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體第1大國(guo)，這2個方(fang)面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)價(jia)(jia)格從2011年起開始(shi)低于(yu)石(shi)(shi)(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅約(yue)為(wei)(wei)(wei)大宗石(shi)(shi)(shi)(shi)油基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)廉價(jia)(jia)的(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，并(bing)開始(shi)大規模(mo)替代石(shi)(shi)(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。這將(jiang)極大拓展有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)市場空間，同時將(jiang)帶(dai)動(dong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其(qi)他(ta)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)消(xiao)費。