硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和氧原子交(jiao)替構(gou)成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)和少量乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟丙(bing)基(ji)(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入則可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油(you)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一(yi)般(ban)在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工作。引入苯基(ji)(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)很(hen)突出，在(zai)180℃下(xia)可長期工作，稍高(gao)于(yu)200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或更長時(shi)間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好(hao)，氧氣(qi)透過率在(zai)合成(cheng)(cheng)聚合物中是較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的(de)方法很多，通常按(an)固(gu)化前的(de)形(xing)態(tai)分為固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化溫(wen)度(du)分為室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)(yong)單體(ti)的(de)不(bu)同(tong)，可分為甲(jia)基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)(deng)；按(an)性能和用(yong)(yong)(yong)途(tu)的(de)不(bu)同(tong)又可分為通用(yong)(yong)(yong)型、超耐(nai)(nai)低溫(wen)型、超耐(nai)(nai)高溫(wen)型、高強力型、耐(nai)(nai)油型、醫(yi)用(yong)(yong)(yong)型等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠早期是由美國(guo)以三(san)氯化鐵為(wei)催化劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠產(chan)(chan)品問世。1948年，采用高比表面積(ji)的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠研(yan)制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)性能躍升到(dao)實用階段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術(shu)的(de)(de)基礎。從二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始(shi)生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)、日(ri)本(ben)、韓(han)國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)工業(ye)化研(yan)究始(shi)于(yu)1957年，多家(jia)研(yan)究所和(he)企(qi)業(ye)陸(lu)續開(kai)發出各(ge)種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)產(chan)(chan)能力為(wei)135千噸(dun)(dun)，其中(zhong)高溫膠100千噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)氧烷變(bian)成(cheng)彈性體(ti)的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)(xing)的(de)(de)。它(ta)主(zhu)要以高(gao)分子(zi)量的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)氧烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填(tian)料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑等(deng)，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)種類型(xing)(xing)的(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)(jia)數十倍。有時為了降(jiang)低成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料性能(neng)及賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)性能(neng)，也加(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)各(ge)種添加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)各(ge)種有機過(guo)氧化(hua)物(wu)或加(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催(cui)化(hua)劑。

加工成型(xing)方(fang)法如圖所示。一次硫化(hua)(hua)的目的是進(jin)行高分子鏈的交聯(lian)反應；二(er)次硫化(hua)(hua)的目的是進(jin)行補充交聯(lian)、驅(qu)除硫化(hua)(hua)劑分解產物(wu)和其他揮發性化(hua)(hua)合物(wu)以穩定(ding)硫化(hua)(hua)膠的各項性能。常用的設備有開放式煉膠機、捏合機及真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)僅(jin)是(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但在200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度(du)(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配方可達(da)-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線等十分穩定，在不加(jia)任(ren)何(he)添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有優(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電(dian)(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐油及化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體組(zu)織(zhi)不粘連，具(ju)有抗凝血作用(yong)(yong)，對肌體組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別(bie)適(shi)合作為(wei)醫用(yong)(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工業協(xie)會統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天下(xia)的(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)零部件方面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量，可(ke)以大(da)幅(fu)度(du)提高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安(an)全性(xing)能，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)(de)(de)提高都將推(tui)動汽(qi)車(che)(che)(che)工業對硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主品(pin)牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自主化，《2012年度(du)黨政(zheng)機(ji)關公務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求意(yi)見稿）》為自主品(pin)牌擴大(da)在政(zheng)府采購(gou)的(de)(de)(de)(de)市場(chang)份額，為改(gai)變(bian)目前國(guo)內政(zheng)府采購(gou)以合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為主的(de)(de)(de)(de)局面(mian)(mian)提供了保(bao)障。促(cu)進(jin)自主品(pin)牌發(fa)展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提供有(you)力保(bao)障。預測(ce)未來3年，我國(guo)室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業將以年均20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非石油(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石油(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)98%。但(dan)因(yin)為石油(you)價(jia)(jia)格的(de)大(da)(da)幅上漲(zhang)，同(tong)時我國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原(yuan)(yuan)料有機(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)生產(chan)(chan)(chan)(chan)技術方(fang)面取得(de)突破(po)，有機(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)生產(chan)(chan)(chan)(chan)技術在(zai)2005年前被(bei)幾(ji)家跨國公司壟(long)斷，但(dan)目前我國已發展(zhan)(zhan)成(cheng)(cheng)為全球有機(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)(da)國，這2個方(fang)面原(yuan)(yuan)因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)(jia)格從2011年起(qi)開始(shi)低(di)于石油(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)(da)宗石油(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉(lian)價(jia)(jia)的(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)規模替代石油(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極(ji)大(da)(da)拓展(zhan)(zhan)有機(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)(chan)業(ye)的(de)市場空間，同(tong)時將(jiang)帶(dai)動(dong)硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其(qi)他(ta)有機(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)(chan)品的(de)消費(fei)。