硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧原子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)團的橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含(han)甲(jia)基(ji)(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成。苯(ben)(ben)基(ji)(ji)(ji)的引(yin)入可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐(nai)(nai)(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的引(yin)入則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐(nai)(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)良(liang)好，一般(ban)在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作。引(yin)入苯(ben)(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受(shou)數周或更長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過率(lv)在(zai)合成聚合物中是較(jiao)高(gao)的。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理(li)惰性(xing)(xing)、不(bu)會導(dao)致凝血的突出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域應(ying)用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方法很多，通常(chang)按(an)固(gu)化(hua)(hua)前的形態分(fen)(fen)為(wei)(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)(hua)溫度分(fen)(fen)為(wei)(wei)室(shi)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用單體(ti)的不同(tong)(tong)，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)性能和用途(tu)的不同(tong)(tong)又(you)可(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)通用型(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)、超(chao)耐高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用型(xing)等等。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵(tie)為(wei)催化劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年(nian)，采用高比表面積(ji)的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功，使硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到實用階段(duan)，奠定了現代硅橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)技(ji)術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅烷合成開始(shi)生產(chan)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工(gong)業化研(yan)究始(shi)于1957年(nian)，多(duo)家(jia)研(yan)究所和(he)企業陸續開發出各種硅橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)能(neng)力為(wei)135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是指(zhi)聚硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷變成彈性(xing)(xing)體的(de)過程是經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化成型(xing)的(de)。它主(zhu)(zhu)要以(yi)高分子量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補(bu)強填料(liao)、硫(liu)化劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化成彈性(xing)(xing)體。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強主(zhu)(zhu)要是各種(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑，可使硫(liu)化膠(jiao)(jiao)的(de)強度增(zeng)加(jia)數十倍(bei)。有(you)時為了降低成本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)化膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)入相(xiang)應(ying)的(de)各種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化劑(ji)是各種(zhong)有(you)機過氧(yang)(yang)化物或加(jia)成反應(ying)催化劑(ji)。

加(jia)工成型方法如圖所示(shi)。一次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行高(gao)分(fen)子鏈的(de)(de)(de)交聯反應；二次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行補充交聯、驅除硫(liu)(liu)化劑(ji)分(fen)解產(chan)物和其他揮發性化合物以(yi)穩定硫(liu)(liu)化膠的(de)(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)(de)設備有(you)開(kai)放式(shi)煉膠機、捏合機及(ji)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(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某(mou)些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等(deng)十分穩定，在(zai)不加(jia)任(ren)何(he)添加(jia)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下，就具(ju)(ju)(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下，其物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于(yu)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化學(xue)(xue)試劑(ji)(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二(er)氧化碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)(ju)(ju)有抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌(ji)體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特別(bie)適(shi)合作為(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的用(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據觀(guan)研天下的新研究，增(zeng)加有機(ji)硅(gui)材料(liao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)方面(mian)的用(yong)量，可以大(da)(da)幅(fu)度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量和(he)單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)量水平的提(ti)(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的增(zeng)加。國家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)的汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)實現自主(zhu)化(hua)，《2012年度黨(dang)政機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意(yi)見(jian)稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大(da)(da)在(zai)(zai)政府采(cai)購的市(shi)場份額(e)，為(wei)改變目(mu)前國內政府采(cai)購以合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的局面(mian)提(ti)(ti)供了保(bao)障。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的繁榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的應用(yong)提(ti)(ti)供有力保(bao)障。預測未(wei)來(lai)3年，我國室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以年均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油價(jia)格(ge)的(de)(de)大(da)幅上漲(zhang)，同時我國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵(jian)原料有機硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生產(chan)技(ji)術(shu)方面(mian)取得(de)突破(po)，有機硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生產(chan)技(ji)術(shu)在(zai)2005年前(qian)(qian)被幾家(jia)跨國(guo)(guo)公司壟斷(duan)，但目前(qian)(qian)我國(guo)(guo)已(yi)發(fa)展(zhan)成(cheng)為(wei)全球(qiu)有機硅(gui)單(dan)體第1大(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個(ge)方面(mian)原因使(shi)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開始低于石(shi)(shi)油基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油基橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉(lian)價(jia)的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規模替(ti)代石(shi)(shi)油基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展(zhan)有機硅(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶(ou)聯劑(ji)和硅(gui)樹(shu)脂等(deng)其他有機硅(gui)產(chan)品的(de)(de)消(xiao)費。