硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)(he)氧原子交替構(gou)成，硅(gui)(gui)原子上通常(chang)連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)和(he)(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐高、低溫(wen)性(xing)(xing)能，三(san)氟丙基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)能良好(hao)，一般(ban)在(zai)-55℃下仍(reng)能工作。引(yin)入(ru)苯基(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能也很突出，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)(chang)期工作，稍高于200℃也能承(cheng)受數(shu)周(zhou)或更(geng)長(chang)(chang)時(shi)間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐300℃以上的(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透(tou)(tou)氣性(xing)(xing)好(hao)，氧氣透(tou)(tou)過率在(zai)合成聚合物中是較(jiao)高的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出特(te)性(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方(fang)法很多，通常(chang)按固化(hua)(hua)前的形(xing)態(tai)分(fen)(fen)為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液(ye)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫度(du)分(fen)(fen)為室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)(yong)單體的不同，可分(fen)(fen)為甲基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按性能(neng)和(he)用(yong)(yong)途的不同又(you)可分(fen)(fen)為通用(yong)(yong)型(xing)、超耐低溫型(xing)、超耐高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早(zao)期(qi)是由美國(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵(tie)為(wei)催化劑合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高比表面積的(de)(de)氣相法白炭(tan)黑補(bu)強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能(neng)(neng)躍升到(dao)實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)基礎(chu)。從二甲(jia)基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成開始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研究始(shi)于1957年，多(duo)家研究所和企業(ye)陸續(xu)開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)(neng)力為(wei)135千(qian)噸(dun)(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千(qian)噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧烷變成彈性體的(de)過程是(shi)(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成型的(de)。它(ta)主(zhu)要(yao)以高(gao)分(fen)子量的(de)聚甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混(hun)入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成彈性體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補強(qiang)主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)白(bai)炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度增加數十倍(bei)。有時為了降低(di)成本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性能(neng)及賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)性能(neng)，也加入相應(ying)的(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)有機過氧化(hua)物或加成反應(ying)催化(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化的目的是進(jin)行高分子鏈的交聯(lian)反應；二次(ci)硫(liu)化的目的是進(jin)行補充交聯(lian)、驅除硫(liu)化劑分解產物和其他揮發性(xing)化合物以穩定硫(liu)化膠(jiao)的各(ge)項(xiang)性(xing)能。常用的設備(bei)有開放式煉膠(jiao)機、捏合機及真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度，且(qie)力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這(zhe)對航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)(ji)紫(zi)外線等十分穩(wen)定(ding)，在(zai)不(bu)加任(ren)何添加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)和(he)耐電弧(hu)性(xing)(xing)也(ye)非(fei)(fei)常好。（5）物理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)(ji)化學試(shi)劑(ji)(ji)性(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧、二氧化碳(tan)等氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗(kang)凝(ning)血作(zuo)用(yong)，對肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非(fei)(fei)常少。特別適(shi)合作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽車(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)，汽車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分(fen)別達(da)(da)到1927.18萬(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)輛，同(tong)比分(fen)別增長(chang)4.63%和4.33%，汽車(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)約達(da)(da)2.0萬(wan)(wan)t。根據(ju)觀(guan)研天下的(de)新(xin)研究，增加(jia)有(you)機硅(gui)材料在(zai)汽車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)方(fang)面(mian)的(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)，可(ke)以(yi)大(da)幅度(du)提(ti)高汽車(che)(che)(che)(che)的(de)安全(quan)性能，因此(ci)，汽車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)水平的(de)提(ti)高都(dou)將推動汽車(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠需(xu)求(qiu)的(de)增加(jia)。國家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品牌的(de)汽車(che)(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)(zheng)機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為自(zi)主(zhu)(zhu)品牌擴大(da)在(zai)政(zheng)(zheng)府采購(gou)(gou)的(de)市場份(fen)額(e)，為改變(bian)目前國內(nei)政(zheng)(zheng)府采購(gou)(gou)以(yi)合資品牌產(chan)品為主(zhu)(zhu)的(de)局面(mian)提(ti)供了保障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品牌發(fa)展(zhan)，國產(chan)汽車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將為汽車(che)(che)(che)(che)膠的(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有(you)力保障。預測未來3年(nian)，我國室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠在(zai)汽車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)年(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重要(yao)的(de)非石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠，約(yue)占非石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠消(xiao)費(fei)(fei)量的(de)98%。但因(yin)為石(shi)油(you)價(jia)(jia)格(ge)的(de)大幅上漲，同時我國(guo)在(zai)(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)關鍵原料有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)生產(chan)技(ji)(ji)術方面取得(de)突破，有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)生產(chan)技(ji)(ji)術在(zai)(zai)2005年前被幾(ji)家跨國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已發展(zhan)成為全球有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體第1大國(guo)，這2個方面原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)價(jia)(jia)格(ge)從2011年起開始低于石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠，僅約(yue)為大宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠的(de)80%～90%，成為廉價(jia)(jia)的(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠，并開始大規模替代(dai)石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠。這將極大拓展(zhan)有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等(deng)其他(ta)有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)消(xiao)費(fei)(fei)。