硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧原子(zi)交替(ti)構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通常連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組(zu)成。苯基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)(ke)提(ti)(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)能，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)(ke)提(ti)(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油(you)性(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能良好(hao)(hao)，一般(ban)在(zai)-55℃下仍能工(gong)作。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能也很突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也能承受數周或更長時間仍有(you)彈性(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)好(hao)(hao)，氧氣透過率在(zai)合(he)(he)成聚合(he)(he)物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此在(zai)醫用領域(yu)應(ying)用廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)方法(fa)很多，通常(chang)按(an)(an)固化(hua)前的(de)形(xing)態(tai)分為(wei)固體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化(hua)溫度分為(wei)室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體(ti)(ti)的(de)不同，可分為(wei)甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)(an)性能和(he)用(yong)途(tu)的(de)不同又(you)可分為(wei)通用(yong)型(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)、超(chao)耐高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯(lv)(lv)化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高比(bi)表面(mian)積(ji)的(de)氣相(xiang)法白炭黑補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升(sheng)到(dao)(dao)實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術(shu)的(de)基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯(lv)(lv)硅(gui)(gui)烷(wan)合成開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)(hua)研(yan)究始于(yu)1957年(nian)，多家研(yan)究所和(he)企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)(dao)2003年(nian)底(di)，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千噸，其中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是指聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)的過(guo)程(cheng)是經(jing)過(guo)高溫(wen)(wen)（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)(cheng)型的。它(ta)主要以(yi)高分子(zi)量的聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)烷為生(sheng)膠(jiao)，混入補(bu)強填料(liao)、硫化(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫化(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的補(bu)強主要是各種(zhong)(zhong)類型的白炭黑，可使(shi)硫化(hua)膠(jiao)的強度增加(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)及(ji)賦(fu)予(yu)硫化(hua)膠(jiao)各種(zhong)(zhong)特(te)殊的性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入相應的各種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫化(hua)劑(ji)是各種(zhong)(zhong)有機(ji)過(guo)氧(yang)化(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催(cui)化(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行高分(fen)子鏈的(de)(de)(de)交(jiao)聯(lian)(lian)反應；二(er)次硫化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行補充交(jiao)聯(lian)(lian)、驅除硫化劑分(fen)解產物和其(qi)他揮發性化合(he)物以(yi)穩定硫化膠(jiao)的(de)(de)(de)各項(xiang)性能。常用的(de)(de)(de)設(she)備有(you)開放式(shi)煉膠(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的特(te)(te)征(zheng)是高(gao)溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)下硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的強度(du)(du)僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的一半，但在(zai)200℃以上的高(gao)溫(wen)環境下，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持(chi)一定(ding)的柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)(biao)面硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的玻璃化溫(wen)度(du)(du)一般(ban)為-70~-50℃，特(te)(te)殊(shu)配方可達-100℃，表(biao)(biao)明(ming)其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航空、宇航工業的意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等(deng)十分穩(wen)定(ding)，在(zai)不(bu)加任何(he)添加劑(ji)的情況下，就具(ju)有優(you)良的耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下的物(wu)理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的高(gao)溫(wen)和-50℃的低溫(wen)下，其物(wu)理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)的耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)(ti)組織不(bu)粘(zhan)連，具(ju)有抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)(ti)組織的反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特(te)(te)別適合(he)(he)作為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)用量約達2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天(tian)下(xia)的(de)新研(yan)究，增(zeng)加有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件方面(mian)的(de)用量，可(ke)以大幅度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量和(he)單車(che)(che)用量水平(ping)的(de)提高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自主品牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件實現自主化，《2012年度黨政(zheng)機關(guan)公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型(xing)目錄（征求意(yi)見稿）》為(wei)(wei)自主品牌(pai)擴大在政(zheng)府采購的(de)市場份額，為(wei)(wei)改(gai)變目前(qian)國(guo)(guo)內政(zheng)府采購以合資品牌(pai)產(chan)品為(wei)(wei)主的(de)局面(mian)提供(gong)了(le)保障。促進自主品牌(pai)發展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)應(ying)用提供(gong)有力保障。預測(ce)未來3年，我國(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業將以年均20%增(zeng)長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但因(yin)為石(shi)油(you)(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)大(da)幅(fu)上漲，同(tong)時我國(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料(liao)有機硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)(chan)技術方(fang)面(mian)取得(de)突(tu)破(po)，有機硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)(chan)技術在(zai)2005年(nian)前被幾家跨(kua)國(guo)公司壟斷(duan)，但目前我國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為全(quan)球有機硅(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)，這2個方(fang)面(mian)原(yuan)因(yin)使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格(ge)從2011年(nian)起(qi)開(kai)始(shi)低于石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)始(shi)大(da)規(gui)模替代石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展有機硅(gui)產(chan)(chan)業的(de)市場空間，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)樹脂等其他有機硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)消費。