硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)和氧原子(zi)交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)原子(zi)上(shang)通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含(han)甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)(ke)長期工作，稍高于200℃也能(neng)承受數周或更長時間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)透過(guo)率在(zai)合成(cheng)聚合物中是較高的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出特(te)性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)(de)方法很多，通(tong)常(chang)按固化前(qian)的(de)(de)形(xing)態分(fen)為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)度(du)分(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用單體的(de)(de)不同(tong)，可分(fen)為(wei)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)(deng)(deng)；按性(xing)能和用途的(de)(de)不同(tong)又可分(fen)為(wei)通(tong)用型(xing)(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)(xing)等(deng)(deng)(deng)等(deng)(deng)(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用高(gao)比表面積的(de)(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功(gong)，使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升(sheng)到實(shi)用階段，奠定了現代硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術(shu)的(de)(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅烷合成開(kai)始生產硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)和中國(guo)等(deng)。中國(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化(hua)研(yan)究始于1957年(nian)，多家研(yan)究所(suo)和企業(ye)陸續開(kai)發出各種硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力為135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠是指聚硅氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)(de)過程(cheng)是經過高溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要(yao)(yao)以(yi)高分子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)烷為生膠，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要(yao)(yao)是各種(zhong)類(lei)型的(de)(de)白(bai)炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有(you)時為了降(jiang)低成(cheng)(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠料性(xing)能及(ji)賦(fu)予硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)膠各種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入(ru)相應的(de)(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是各種(zhong)有(you)機(ji)過氧(yang)化(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反(fan)應催化(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法(fa)如(ru)圖所(suo)示。一次硫(liu)化的目(mu)的是進(jin)行高分子鏈的交(jiao)聯反應；二次硫(liu)化的目(mu)的是進(jin)行補充(chong)交(jiao)聯、驅除硫(liu)化劑分解產物和其他揮發性(xing)(xing)化合物以穩定硫(liu)化膠(jiao)的各(ge)項性(xing)(xing)能。常用的設備有開放式煉膠(jiao)機、捏(nie)合機及(ji)真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是(shi)高溫(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)，雖(sui)然常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是(shi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)(yi)半，但(dan)在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能保(bao)持(chi)一(yi)(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)和表面硬度，且力學性(xing)能無(wu)(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)能硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)能優異。這對(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十分(fen)穩定(ding)(ding)，在(zai)(zai)不(bu)(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就具有優良的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優異的(de)(de)絕緣性(xing)能，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)也(ye)非常好。（5）物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)能比(bi)通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)能優于通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)能。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)能。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)比(bi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與(yu)人(ren)體(ti)組(zu)織不(bu)(bu)粘連，具有抗(kang)凝血作用，對(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)反應性(xing)非常少。特(te)別適合作為(wei)醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產銷分別達到(dao)1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量約(yue)達2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天(tian)下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增加有機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)(ling)部件方面的(de)(de)(de)用(yong)量，可以大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安(an)全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產量和單(dan)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)(de)提高(gao)都將推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對硅橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)(guo)家(jia)鼓(gu)勵自主(zhu)品牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)(ling)部件實現自主(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征(zheng)求(qiu)意見稿）》為自主(zhu)品牌擴(kuo)大在(zai)政(zheng)府(fu)采購的(de)(de)(de)市場份額，為改變目(mu)前國(guo)(guo)(guo)內(nei)政(zheng)府(fu)采購以合資品牌產品為主(zhu)的(de)(de)(de)局面提供(gong)了(le)保障(zhang)。促進自主(zhu)品牌發(fa)展，國(guo)(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提供(gong)有力保障(zhang)。預(yu)測未(wei)來3年，我國(guo)(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將以年均20%增長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油基合成橡(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非石(shi)(shi)油基合成橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)(wei)石(shi)(shi)油價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術方(fang)面(mian)取得突破，有(you)機硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術在2005年前被幾(ji)家跨(kua)國(guo)(guo)公司壟斷，但(dan)目前我國(guo)(guo)已發展成為(wei)(wei)全球有(you)機硅(gui)(gui)單體第1大(da)(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個方(fang)面(mian)原因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開始(shi)低于石(shi)(shi)油基合成橡(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)(da)宗石(shi)(shi)油基橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)(wei)廉(lian)價(jia)的(de)(de)(de)合成橡(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)規模替(ti)代(dai)石(shi)(shi)油基合成橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓展有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同時將帶動(dong)硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)費。