硅橡膠是(shi)指主鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)(yang)原子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常連有兩個有機基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)性能(neng)(neng)(neng)，三氟(fu)丙(bing)基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入則可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)(nai)油性能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)性能(neng)(neng)(neng)良(liang)好，一般在-55℃下(xia)仍(reng)(reng)能(neng)(neng)(neng)工(gong)作。引入苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性能(neng)(neng)(neng)也(ye)很突(tu)出(chu)，在180℃下(xia)可長(chang)期(qi)工(gong)作，稍(shao)高(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)承受數周(zhou)或更長(chang)時間(jian)仍(reng)(reng)有彈性，瞬時可耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性好，氧(yang)(yang)氣透(tou)過率在合成聚合物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具(ju)有生理惰性、不(bu)會導致凝(ning)血(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)突(tu)出(chu)特性，因此在醫用(yong)(yong)領域應用(yong)(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多，通常按(an)(an)固化(hua)前的形態分(fen)為(wei)固體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫度分(fen)為(wei)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體(ti)(ti)的不同(tong)，可分(fen)為(wei)甲基乙烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)性(xing)能(neng)和用(yong)途的不同(tong)又可分(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)(xing)(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)(xing)(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)(xing)(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯(lv)化鐵為(wei)催化劑(ji)合成(cheng)(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高比表面(mian)積(ji)的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性能(neng)躍(yue)升到實用階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術(shu)的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)烷合成(cheng)(cheng)開(kai)始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工業化研究(jiu)始于1957年，多家研究(jiu)所和(he)(he)企業陸(lu)續(xu)開(kai)發出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)能(neng)力為(wei)135千噸，其(qi)中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是指聚硅(gui)氧(yang)(yang)(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性體(ti)的過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型的。它主(zhu)要(yao)以高(gao)分子量(liang)的聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)(yang)(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的補強(qiang)主(zhu)要(yao)是各(ge)(ge)種類(lei)型的白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的強(qiang)度增加(jia)數十倍。有(you)時為了(le)降(jiang)低成(cheng)(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)料性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種特殊的性能，也加(jia)入相應的各(ge)(ge)種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是各(ge)(ge)種有(you)機過(guo)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型方法如圖所示。一次硫化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行高(gao)分子鏈的(de)(de)交聯(lian)反應；二(er)次硫化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行補(bu)充交聯(lian)、驅除硫化劑分解產物和(he)其他揮(hui)發(fa)性化合(he)物以穩定(ding)硫化膠的(de)(de)各項性能(neng)。常(chang)用的(de)(de)設(she)備有(you)開放式(shi)煉膠機、捏合(he)機及真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)和表面硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空(kong)(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩定，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有優(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅(xiu)，與(yu)人體組織(zhi)不粘連(lian)，具有抗凝血(xue)作用(yong)，對(dui)肌(ji)體組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)非常少。特別適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分別(bie)達到(dao)1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅橡膠(jiao)的用(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀(guan)研天(tian)下(xia)的新研究，增加有機硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面的用(yong)量(liang)，可以大(da)幅(fu)度(du)(du)提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的提高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對硅橡膠(jiao)需求(qiu)的增加。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)的汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自(zi)(zi)(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度(du)(du)黨政機關公務用(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)(mu)錄（征(zheng)求(qiu)意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)擴大(da)在政府(fu)采購的市(shi)場(chang)份額，為(wei)(wei)改變(bian)目(mu)(mu)前國(guo)內政府(fu)采購以合資(zi)品牌(pai)產(chan)(chan)品為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的局(ju)面提供(gong)了(le)保(bao)障。促進自(zi)(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)發展，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的應用(yong)提供(gong)有力保(bao)障。預測未(wei)來(lai)3年(nian)，我國(guo)室溫(wen)硫化(hua)硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)價格的(de)(de)(de)大幅上漲，同(tong)時我國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)技術(shu)方面(mian)取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)技術(shu)在2005年前(qian)被幾家跨國公(gong)司壟斷，但目前(qian)我國已(yi)發展成(cheng)為(wei)(wei)全(quan)球(qiu)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體第(di)1大國，這(zhe)2個方面(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價格從(cong)2011年起(qi)開始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)大宗(zong)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大規模替代(dai)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大拓(tuo)展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市(shi)場(chang)空間，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)費。