硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)和氧原子(zi)交(jiao)替構(gou)成，硅(gui)原子(zi)上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油(you)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引入苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長(chang)期(qi)工作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數(shu)周或更(geng)長(chang)時(shi)間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過(guo)率在(zai)合(he)成聚合(he)物(wu)中是較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類(lei)的方法很(hen)多，通常(chang)按(an)固(gu)化前的形態分(fen)為(wei)固(gu)體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用單體的不同(tong)，可(ke)分(fen)為(wei)甲基乙烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯(ben)基乙烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能和用途的不同(tong)又可(ke)分(fen)為(wei)通用型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超(chao)耐高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三(san)氯化鐵為(wei)催化劑(ji)合成(cheng)的。1945年(nian)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)，采用高比表(biao)面(mian)積的氣相(xiang)法白炭黑補(bu)強的硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)功，使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的性能躍升到實用階段，奠定(ding)了現代硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)技術的基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅烷合成(cheng)開始生產(chan)(chan)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的工業(ye)化研究始于1957年(nian)，多(duo)家研究所和企(qi)業(ye)陸續開發出各(ge)種硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)能力為(wei)135千噸，其中(zhong)(zhong)高溫(wen)膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠是指(zhi)聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈性體(ti)的(de)(de)過程是經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它(ta)主(zhu)要(yao)以高分子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為(wei)生膠，混(hun)入(ru)(ru)補(bu)強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)橡膠的(de)(de)補(bu)強主(zhu)要(yao)是各(ge)種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)強度(du)增加(jia)數(shu)十倍。有(you)時(shi)為(wei)了降低成(cheng)本或改善膠料性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)性能，也(ye)加(jia)入(ru)(ru)相應的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)有(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖所(suo)示。一次硫化的目(mu)的是(shi)進行高分子鏈的交聯反(fan)應；二次硫化的目(mu)的是(shi)進行補充交聯、驅除硫化劑分解(jie)產物和(he)其他揮發性化合(he)物以(yi)穩定硫化膠(jiao)的各項性能。常用的設備有開(kai)放(fang)式(shi)煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及真(zhen)空密(mi)煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能保(bao)持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且(qie)力(li)學性(xing)(xing)(xing)能無(wu)(wu)明顯(xian)(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)化溫(wen)(wen)度(du)一般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能優異。這對(dui)(dui)航空、宇航工(gong)業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線(xian)等十分(fen)穩定(ding)，在不加任(ren)何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)(you)優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)(you)優異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能，耐電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)能。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)能比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理機械性(xing)(xing)(xing)能優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐油(you)及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)(you)中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐油(you)、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味(wei)，無(wu)(wu)嗅，與(yu)人體組織不粘連，具(ju)有(you)(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特(te)別適合作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽車(che)工業(ye)協會統(tong)計(ji)，2012年(nian)，汽車(che)產銷分別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別增長4.63%和4.33%，汽車(che)工業(ye)硅橡膠的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研(yan)天下(xia)的(de)新研(yan)究，增加(jia)有機(ji)硅材料在(zai)汽車(che)零(ling)部(bu)件方(fang)面的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)幅度提高汽車(che)的(de)安全性能，因此，汽車(che)產量(liang)和單車(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)水平的(de)提高都將(jiang)推動汽車(che)工業(ye)對(dui)硅橡膠需求的(de)增加(jia)。國(guo)(guo)家(jia)鼓勵自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌的(de)汽車(che)發(fa)展，關鍵汽車(che)零(ling)部(bu)件實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨(dang)政機(ji)關公務(wu)用(yong)(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)型目錄（征求意見稿(gao)）》為自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌擴(kuo)大(da)在(zai)政府采(cai)購(gou)的(de)市場(chang)份額(e)，為改變(bian)目前國(guo)(guo)內(nei)政府采(cai)購(gou)以(yi)合(he)資品(pin)(pin)牌產品(pin)(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)局面提供(gong)了保障。促進(jin)自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌發(fa)展，國(guo)(guo)產汽車(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)為汽車(che)膠的(de)應用(yong)(yong)(yong)提供(gong)有力保障。預(yu)測未(wei)來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠在(zai)汽車(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均(jun)20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)非石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)石油(you)價(jia)格的(de)(de)大(da)幅(fu)上(shang)漲，同(tong)(tong)時(shi)(shi)我國在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵(jian)原料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技術(shu)方(fang)(fang)面取(qu)得突破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技術(shu)在(zai)2005年前(qian)被幾(ji)家跨(kua)國公司壟斷(duan)，但(dan)目前(qian)我國已發(fa)展成(cheng)(cheng)為(wei)全(quan)球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體第1大(da)國，這(zhe)2個方(fang)(fang)面原因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年起開(kai)始(shi)低于石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并(bing)開(kai)始(shi)大(da)規(gui)模替代石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極(ji)大(da)拓展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空(kong)間，同(tong)(tong)時(shi)(shi)將帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消(xiao)費。