硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成。苯基(ji)的(de)(de)引入可(ke)(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐高、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引入則可(ke)(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐溫及耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下(xia)(xia)仍(reng)能(neng)工作(zuo)。引入苯基(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)也(ye)(ye)很突(tu)出(chu)，在(zai)(zai)180℃下(xia)(xia)可(ke)(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍(shao)高于200℃也(ye)(ye)能(neng)承受數周或(huo)更長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)(ke)耐300℃以上的(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)(tou)氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透(tou)(tou)過率在(zai)(zai)合成聚合物中是較高的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理(li)惰性(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法很多(duo)，通(tong)常按(an)固化前(qian)的形態分(fen)為(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)度(du)分(fen)為(wei)(wei)室(shi)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所(suo)用單體(ti)的不(bu)(bu)同，可分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和用途的不(bu)(bu)同又可分(fen)為(wei)(wei)通(tong)用型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠早期是(shi)由美國以三氯(lv)化鐵為催化劑合(he)成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠產品問(wen)世。1948年(nian)，采用高比(bi)表面積的(de)氣相法白炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠研制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)性能(neng)躍升到實(shi)用階段，奠定了(le)現代(dai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)產技(ji)術的(de)基(ji)礎。從二甲(jia)基(ji)二氯(lv)硅(gui)烷合(he)成(cheng)開始生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)國家(jia)有(you)美國。俄羅斯、德國、日本、韓國和中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)工業化研究始于1957年(nian)，多家(jia)研究所和企業陸續(xu)開發出(chu)各(ge)種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠。到2003年(nian)底，中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)產能(neng)力為135千(qian)噸，其中(zhong)高溫膠100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠是指聚(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈性體(ti)的(de)(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它主要以高分(fen)子(zi)量的(de)(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)烷為生膠，混(hun)入補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在(zai)加熱加壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)主要是各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)白(bai)炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)強(qiang)度增加數十倍。有時為了降低(di)成(cheng)本或改善膠料性能(neng)及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性能(neng)，也加入相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添(tian)加劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是各(ge)種(zhong)有機(ji)過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加(jia)工成(cheng)型(xing)方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行高分子(zi)鏈的(de)交聯反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行補充交聯、驅(qu)除硫(liu)化(hua)劑分解產物(wu)和其(qi)他揮發性化(hua)合(he)物(wu)以穩(wen)定(ding)硫(liu)化(hua)膠的(de)各項性能。常(chang)用的(de)設備有開放(fang)式煉膠機(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)及(ji)真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天(tian)(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對航(hang)空、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭氧及紫外線(xian)等十分(fen)穩定(ding)，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具(ju)(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐油及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣、氮(dan)、氧、二氧化碳等氣體的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒(du)，無味，無嗅(xiu)，與人(ren)體組織不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對肌(ji)體組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合(he)作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會(hui)統計，2012年，汽車(che)(che)(che)(che)(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別增長4.63%和4.33%，汽車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增加有(you)機硅(gui)材料(liao)在汽車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件方(fang)面的(de)(de)用(yong)(yong)量，可以大幅度(du)提(ti)高(gao)汽車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽車(che)(che)(che)(che)(che)產量和單(dan)車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水(shui)平的(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)增加。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)(zi)(zi)主品牌的(de)(de)汽車(che)(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵(jian)汽車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件實現自(zi)(zi)(zi)主化，《2012年度(du)黨政(zheng)機關(guan)公務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求意(yi)見稿）》為(wei)自(zi)(zi)(zi)主品牌擴(kuo)大在政(zheng)府采(cai)購的(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)改(gai)變目(mu)前國(guo)內政(zheng)府采(cai)購以合資品牌產品為(wei)主的(de)(de)局面提(ti)供了保(bao)障。促(cu)進(jin)自(zi)(zi)(zi)主品牌發(fa)展，國(guo)產汽車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁(fan)榮(rong)將(jiang)為(wei)汽車(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有(you)力保(bao)障。預測(ce)未來3年，我國(guo)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)在汽車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)基合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)基合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)(de)大幅上漲，同時我國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術方(fang)面(mian)取(qu)得(de)突破，有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術在(zai)2005年(nian)前(qian)被幾家(jia)跨國公司(si)壟斷(duan)，但目前(qian)我國已發(fa)展成(cheng)為(wei)全球有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大國，這2個(ge)方(fang)面(mian)原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起(qi)開始(shi)低于石(shi)油(you)基合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)大宗石(shi)油(you)基橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始(shi)大規模替代石(shi)油(you)基合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)(jiang)極大拓展有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市場空(kong)間，同時將(jiang)(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消費(fei)。