硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子(zi)交(jiao)替(ti)構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)原子(zi)上(shang)通(tong)(tong)常連有兩個(ge)有機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐高、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐溫(wen)(wen)及(ji)耐油性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)良好，一(yi)般在-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)工(gong)作。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)也很突出，在180℃下(xia)可(ke)(ke)長(chang)期工(gong)作，稍高于200℃也能(neng)(neng)(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時(shi)(shi)間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)(shi)可(ke)(ke)耐300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率在合(he)成(cheng)聚合(he)物中是較高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具有生理惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因(yin)此在醫用領域應(ying)用廣(guang)泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的方法很(hen)多，通常按(an)固化(hua)前的形態分為(wei)固體(ti)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫度分為(wei)室溫硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單(dan)體(ti)的不(bu)同(tong)，可分為(wei)甲基乙烯基硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)性能和(he)用(yong)途的不(bu)同(tong)又可分為(wei)通用(yong)型、超(chao)(chao)耐低溫型、超(chao)(chao)耐高溫型、高強力(li)型、耐油(you)型、醫(yi)用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)，采用高(gao)比表面(mian)積的(de)(de)氣相法(fa)白(bai)炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到實用階段，奠定(ding)了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲(jia)基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅斯(si)、德(de)國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化(hua)(hua)研究(jiu)始于1957年(nian)，多家研究(jiu)所和企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能(neng)力為135千噸(dun)，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)(shi)指(zhi)聚硅氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它(ta)主要以高分子量的(de)(de)(de)聚甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)烷為生(sheng)膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下(xia)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補強(qiang)主要是(shi)(shi)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數(shu)十倍。有時(shi)為了降低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料性(xing)能及(ji)賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)(zhong)特(te)殊(shu)的(de)(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)(zhong)添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)(shi)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫化(hua)(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行(xing)(xing)高(gao)分子(zi)鏈的(de)交聯反(fan)應；二次硫化(hua)(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行(xing)(xing)補充交聯、驅(qu)除硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)分解產(chan)物和其他揮發性(xing)化(hua)(hua)(hua)合物以穩定硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)各(ge)項性(xing)能。常用的(de)設備有開放(fang)式煉膠(jiao)(jiao)機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半(ban)，但(dan)在200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)高溫(wen)(wen)環(huan)境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)(de)柔韌性(xing)、回彈性(xing)和(he)表面硬度，且力學(xue)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這對(dui)航空、宇(yu)航工業的(de)(de)意(yi)義(yi)重大(da)。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫(zi)外線等(deng)十分穩(wen)定，在不加任(ren)何添加劑的(de)(de)情況下(xia)，就具有優(you)(you)良(liang)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)。（4）電氣性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優(you)(you)異(yi)的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理(li)機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化學(xue)試劑性(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰(duo)性(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人(ren)體(ti)組(zu)(zu)織(zhi)不粘連，具有抗(kang)凝血作(zuo)用，對(dui)肌體(ti)組(zu)(zu)織(zhi)的(de)(de)反應(ying)性(xing)非常(chang)少。特別適合作(zuo)為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協會統(tong)計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)新研究，增(zeng)加(jia)有(you)機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對(dui)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠需求的(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自(zi)(zi)主化(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)(zheng)機關公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型(xing)目錄（征求意(yi)見(jian)稿）》為(wei)自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)擴大(da)在政(zheng)(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)市場份額，為(wei)改變(bian)目前國(guo)(guo)內政(zheng)(zheng)府(fu)采購(gou)以(yi)合(he)資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主的(de)局面提(ti)供了保障。促進自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)應用(yong)提(ti)供有(you)力保障。預(yu)測未來(lai)3年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因(yin)(yin)為(wei)石(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)大(da)幅(fu)上漲，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原料有(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術方面取(qu)得突(tu)破，有(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術在2005年前被幾家跨國(guo)公司(si)壟(long)斷，但(dan)目(mu)前我(wo)國(guo)已發展成為(wei)全球有(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第(di)1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原因(yin)(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格從2011年起開始(shi)(shi)低于(yu)石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉(lian)價的(de)(de)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)(shi)大(da)規(gui)模替代石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極(ji)大(da)拓展有(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市場空間(jian)，同時將帶動(dong)硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)消費(fei)。