硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和(he)氧原(yuan)子(zi)交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)通常連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠。普通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠主要由含甲(jia)基(ji)(ji)和(he)少量乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可提高硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)高、低(di)溫性能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則可提高硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠耐(nai)低(di)溫性能(neng)良好，一(yi)般在(zai)-55℃下(xia)(xia)仍(reng)能(neng)工作(zuo)(zuo)。引入(ru)苯基(ji)(ji)后(hou)，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)熱性能(neng)也(ye)很突出(chu)(chu)，在(zai)180℃下(xia)(xia)可長(chang)期工作(zuo)(zuo)，稍(shao)高于200℃也(ye)能(neng)承受數(shu)周或更長(chang)時間(jian)仍(reng)有彈性，瞬時可耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高溫。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)透(tou)氣(qi)性好，氧氣(qi)透(tou)過率在(zai)合成(cheng)(cheng)聚合物(wu)中是較高的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠還具(ju)有生理惰性、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)突出(chu)(chu)特性，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法很(hen)多，通常(chang)按固化(hua)前的(de)形態(tai)分(fen)(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫度分(fen)(fen)為(wei)室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所(suo)用(yong)(yong)單體(ti)的(de)不(bu)同，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)(deng)；按性能(neng)和用(yong)(yong)途的(de)不(bu)同又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型(xing)、超耐低溫型(xing)、超耐高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠早期是由美國以三氯(lv)化鐵(tie)為催化劑合(he)成(cheng)的。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠產品(pin)問世。1948年，采用高(gao)比表(biao)面積的氣相法白炭(tan)黑補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)膠研(yan)制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的性能躍升到(dao)(dao)實用階段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠生(sheng)產技術的基礎。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開(kai)始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的國家有美國。俄羅斯、德國、日本、韓國和中國等。中國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的工業(ye)化研(yan)究始于1957年，多家研(yan)究所(suo)和企業(ye)陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠。到(dao)(dao)2003年底，中國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠生(sheng)產能力(li)為135千噸，其中高(gao)溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)氧烷(wan)變成彈性體(ti)的(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)是經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成型(xing)的(de)(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)分(fen)子(zi)量的(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)成彈性體(ti)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補強主要(yao)是各種(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有時(shi)為了(le)降低成本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性能(neng)，也加(jia)入(ru)相應的(de)(de)(de)各種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)劑是各種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)物或(huo)加(jia)成反應催化(hua)劑。

加工(gong)成型方(fang)法如圖所示(shi)。一(yi)次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行高分(fen)子鏈的(de)交聯反應；二次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行補充交聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產物和其他揮(hui)發性化(hua)(hua)合物以穩定(ding)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項(xiang)性能。常(chang)用(yong)的(de)設備有開放式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是(shi)(shi)高溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持(chi)一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)度(du)一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對航(hang)空、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)(yang)及紫外(wai)線(xian)等十分穩(wen)定(ding)，在(zai)不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好(hao)。（5）物(wu)理(li)(li)(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下，其(qi)物(wu)理(li)(li)(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學(xue)(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)(yang)化碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生(sheng)理(li)(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)組織不粘(zhan)連，具(ju)有(you)抗(kang)凝(ning)血作用，對肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別適合(he)作為醫用材(cai)料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產銷(xiao)分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別(bie)增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)新研(yan)究，增加有機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件方(fang)面(mian)(mian)的(de)用(yong)(yong)量，可以(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產量和(he)單車(che)用(yong)(yong)量水平的(de)提(ti)高都將(jiang)(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)對硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)增加。國家(jia)鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件實現自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨政機關(guan)公務(wu)用(yong)(yong)車(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大在政府采購的(de)市場份額，為改變目(mu)前國內(nei)政府采購以(yi)合資品(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)為主(zhu)的(de)局(ju)面(mian)(mian)提(ti)供了保(bao)障(zhang)。促(cu)進(jin)自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發展(zhan)，國產汽(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)繁(fan)榮將(jiang)(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力保(bao)障(zhang)。預測(ce)未來3年(nian)(nian)，我(wo)國室溫硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)將(jiang)(jiang)以(yi)年(nian)(nian)均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)非(fei)石油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石油價(jia)格的(de)(de)(de)大(da)(da)幅(fu)上漲，同(tong)時我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術方面(mian)取得突破，有機硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術在2005年前被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷(duan)，但目前我國(guo)(guo)已發展成(cheng)為(wei)全球有機硅(gui)(gui)單體第1大(da)(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起開始低(di)于(yu)石油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)大(da)(da)宗石油基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉(lian)價(jia)的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)規模替代(dai)石油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓展有機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市(shi)場空(kong)間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)費。