硅橡膠是(shi)指主鏈由(you)硅(gui)(gui)和氧原(yuan)(yuan)子交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)(yuan)子上通(tong)常連(lian)有(you)(you)兩個有(you)(you)機基團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要(yao)由(you)含(han)甲基和少(shao)量乙烯基的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節(jie)組成(cheng)(cheng)。苯基的(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基及氰基的(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油(you)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)工(gong)作。引(yin)入(ru)苯基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)出，在180℃下(xia)可(ke)長期工(gong)作，稍(shao)高(gao)于(yu)200℃也能(neng)承受數周或更長時間仍有(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)透(tou)過(guo)率在合成(cheng)(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具(ju)有(you)(you)生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠分(fen)類的方法很多，通(tong)常按(an)固化(hua)前的形態分(fen)為固體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和液體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)硫(liu)化(hua)溫度分(fen)為室(shi)溫硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，高溫硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)所用(yong)(yong)單(dan)體的不(bu)同，可分(fen)為甲(jia)基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅，腈(jing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)性能和用(yong)(yong)途的不(bu)同又可分(fen)為通(tong)用(yong)(yong)型(xing)、超耐低(di)溫型(xing)、超耐高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠早期是由美國(guo)以三氯(lv)化鐵為(wei)催化劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高比表面(mian)積(ji)的(de)(de)氣相法白(bai)炭黑(hei)補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠研制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)性能躍升到(dao)實(shi)用(yong)階(jie)段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄(e)羅(luo)斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)工業(ye)化研究(jiu)始(shi)于1957年(nian)(nian)，多家研究(jiu)所和企(qi)業(ye)陸續開(kai)發出(chu)各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠。到(dao)2003年(nian)(nian)底(di)，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)產(chan)能力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中高溫膠100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性體的(de)過(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它主要以(yi)高(gao)分(fen)子量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)主要是(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)數十倍(bei)。有時(shi)為了降低(di)成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)料性能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)性能，也加(jia)(jia)(jia)入相應的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)物(wu)或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)劑。

加工成(cheng)型方法(fa)如圖所示。一次(ci)硫化的(de)目的(de)是(shi)進行高分(fen)子鏈的(de)交聯反應；二次(ci)硫化的(de)目的(de)是(shi)進行補(bu)充交聯、驅除硫化劑分(fen)解產物(wu)和其他揮(hui)發性(xing)化合物(wu)以穩定硫化膠的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設(she)備有開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配(pei)方(fang)可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等十分穩(wen)定(ding)，在(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就(jiu)具有優(you)良的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優(you)異(yi)的(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及化學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)耐油(you)、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧、二(er)氧化碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)組(zu)織不粘連，具有抗凝血作用(yong)(yong)(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合作為醫用(yong)(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)工業協會統(tong)計(ji)，2012年，汽(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)(ti)高汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安(an)全性(xing)能(neng)，因此，汽(qi)車(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)(ti)高都將推動汽(qi)車(che)(che)工業對硅橡(xiang)膠需求的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)化(hua)(hua)，《2012年度黨政(zheng)機(ji)關公(gong)務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為自(zi)主(zhu)品(pin)牌擴(kuo)大在(zai)政(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)市場(chang)份額，為改變目前國(guo)內政(zheng)府(fu)采購(gou)以(yi)合資(zi)品(pin)牌產品(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)局面提(ti)(ti)供(gong)了保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)(de)繁(fan)榮將為汽(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)(ti)供(gong)有力保(bao)障。預測未來3年，我國(guo)室(shi)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)車(che)(che)行業將以(yi)年均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石油基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石油基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石油價(jia)格的(de)(de)(de)大幅(fu)上漲(zhang)，同(tong)時我(wo)國(guo)(guo)(guo)在硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料(liao)有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術(shu)方面取得突破(po)，有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術(shu)在2005年(nian)前被幾(ji)家跨國(guo)(guo)(guo)公(gong)司(si)壟(long)斷，但目(mu)前我(wo)國(guo)(guo)(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)第1大國(guo)(guo)(guo)，這(zhe)2個方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起開始(shi)低于石油基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大宗石油基橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大規模(mo)替(ti)代石油基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)(jiang)極大拓展(zhan)有(you)(you)機硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空(kong)間，同(tong)時將(jiang)(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)(you)機硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)費。