硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧原子交(jiao)替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通常連(lian)有(you)(you)兩個有(you)(you)機基團(tuan)的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含(han)甲基和少量(liang)乙烯基的(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)(cheng)。苯基的(de)引(yin)入(ru)(ru)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐高(gao)、低溫性(xing)能，三氟丙基及氰基的(de)引(yin)入(ru)(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐溫及耐油性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫性(xing)能良好，一般在-55℃下仍能工(gong)作。引(yin)入(ru)(ru)苯基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐熱性(xing)能也(ye)很突出，在180℃下可(ke)(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)于(yu)200℃也(ye)能承(cheng)受數(shu)周或更(geng)長時間仍有(you)(you)彈(dan)性(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)耐300℃以上的(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透(tou)(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)(tou)過率在合(he)成(cheng)(cheng)聚合(he)物(wu)中是較(jiao)高(gao)的(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理惰(duo)性(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)突出特性(xing)，因此(ci)在醫用(yong)領(ling)域應用(yong)廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠分(fen)類的(de)方(fang)法很多(duo)，通常按固化(hua)前的(de)形態分(fen)為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按所用(yong)單體的(de)不(bu)同，可分(fen)為甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠等；按性(xing)能和(he)用(yong)途的(de)不(bu)同又可分(fen)為通用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是(shi)由(you)美國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑(ji)合成(cheng)(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)(nian)，采用(yong)(yong)高比表面積的(de)(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍升到(dao)實用(yong)(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產技術(shu)的(de)(de)基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有(you)美國(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)(guo)、日(ri)本(ben)、韓國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工(gong)業(ye)化研究(jiu)始于(yu)1957年(nian)(nian)，多家(jia)研究(jiu)所和企(qi)業(ye)陸續開發出(chu)各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產能力(li)為135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠是指聚硅(gui)(gui)氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高溫（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)。它主(zhu)要以高分(fen)子(zi)量的(de)(de)(de)聚甲(jia)基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)氧烷(wan)為生膠，混入(ru)補(bu)強填料(liao)、硫化(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)補(bu)強主(zhu)要是各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭黑(hei)，可使(shi)硫化(hua)膠的(de)(de)(de)強度增加(jia)(jia)數十(shi)倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠料(liao)性(xing)能(neng)及賦予硫化(hua)膠各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入(ru)相應(ying)(ying)的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)。硫化(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)有機(ji)過(guo)氧化(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反(fan)應(ying)(ying)催化(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)高(gao)分子(zi)鏈的(de)交聯反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產(chan)物(wu)和(he)其他(ta)揮(hui)發性化(hua)(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各(ge)項性能(neng)。常用的(de)設備有開放(fang)式煉膠機、捏合機及(ji)真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但(dan)在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變(bian)化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這(zhe)對(dui)航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等(deng)十分穩定，在(zai)不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于(yu)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)(nai)油及(ji)化(hua)(hua)學(xue)(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體組(zu)織不粘連，具有(you)抗凝血(xue)作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)(te)別適合(he)作(zuo)為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業協(xie)會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研(yan)天下的(de)新研(yan)究(jiu)，增(zeng)加(jia)有機硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方面(mian)的(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安(an)全(quan)性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)高都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)需(xu)求(qiu)的(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自主(zhu)(zhu)品牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實現自主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)品牌(pai)擴(kuo)大(da)在(zai)政(zheng)府采購(gou)的(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前(qian)國(guo)內政(zheng)府采購(gou)以(yi)合(he)資(zi)品牌(pai)產品為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)局面(mian)提(ti)供(gong)了保障(zhang)。促進自主(zhu)(zhu)品牌(pai)發(fa)展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有力保障(zhang)。預(yu)測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將(jiang)以(yi)年(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占(zhan)非石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量(liang)的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)價格的(de)(de)大(da)幅上(shang)漲，同時我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵(jian)原(yuan)料有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)生產技(ji)術方面取(qu)得(de)突(tu)破，有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)生產技(ji)術在(zai)2005年(nian)前(qian)被(bei)幾家跨(kua)國(guo)公司壟斷，但目前(qian)我國(guo)已(yi)發展成(cheng)為(wei)全(quan)球(qiu)有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)第1大(da)國(guo)，這2個(ge)方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從(cong)2011年(nian)起開始低于石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替代(dai)石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空(kong)間(jian)，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其(qi)他(ta)有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品(pin)的(de)(de)消費(fei)。