硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子上(shang)通常連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)含(han)甲基(ji)和(he)少量乙(yi)烯(xi)基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)引入(ru)可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引入(ru)則可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油(you)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引入(ru)苯(ben)基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)能(neng)(neng)也很突出，在(zai)180℃下可長期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承(cheng)受數周或更長時(shi)間仍有(you)彈(dan)性(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)過(guo)率(lv)在(zai)合(he)成聚(ju)合(he)物中是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出特性(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)方(fang)法很多，通常按固化(hua)前的(de)形(xing)態分為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分為室溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體的(de)不同，可分為甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性(xing)能和(he)用(yong)途(tu)的(de)不同又可分為通用(yong)型(xing)、超耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)型(xing)、超耐(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世(shi)。1948年，采用高比表(biao)面積的(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍(yue)升到(dao)實用階段(duan)，奠(dian)定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成開始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅(luo)斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業化研(yan)究(jiu)始于(yu)1957年，多家(jia)研(yan)究(jiu)所和企業陸續(xu)開發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底(di)，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為135千(qian)噸，其(qi)中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷變(bian)成(cheng)彈性(xing)體(ti)(ti)的過(guo)程(cheng)是經(jing)過(guo)高溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的。它主要(yao)以(yi)高分子量的聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填(tian)料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加熱(re)加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)(ti)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的補(bu)強(qiang)主要(yao)是各(ge)種類型的白(bai)炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的強(qiang)度增加數十倍。有時為了(le)降低(di)成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種特(te)殊的性(xing)能，也加入相應的各(ge)種添(tian)加劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所示。一(yi)次(ci)硫化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行高(gao)分(fen)子(zi)鏈的(de)(de)交聯(lian)反應；二次(ci)硫化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行補充(chong)交聯(lian)、驅除硫化劑(ji)分(fen)解產物(wu)和其(qi)他揮發性化合(he)(he)物(wu)以穩定硫化膠(jiao)的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設(she)備有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏(nie)合(he)(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)征是(shi)高(gao)(gao)溫穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)高(gao)(gao)溫環(huan)境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度(du)，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變(bian)化(hua)。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻(bo)璃化(hua)溫度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這(zhe)對航(hang)空、宇航(hang)工(gong)業(ye)的(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭(chou)氧(yang)(yang)及紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在不加任何添加劑的(de)情況下(xia)(xia)，就具有(you)(you)優良的(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)優異(yi)的(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常好。（5）物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫下(xia)(xia)的(de)物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)高(gao)(gao)溫和(he)-50℃的(de)低溫下(xia)(xia)，其物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)中(zhong)等(deng)的(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)等(deng)氣體(ti)的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不粘連，具有(you)(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對肌體(ti)組織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別(bie)適合作為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天(tian)下的(de)(de)(de)(de)新研(yan)究(jiu)，增加有機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件方(fang)面的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以大(da)幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)(liang)和單車(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠需求的(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨(dang)政機(ji)關公務(wu)用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌擴大(da)在(zai)政府(fu)采購的(de)(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前國(guo)內政府(fu)采購以合資(zi)品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供了保障(zhang)(zhang)。促(cu)進自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌發(fa)展(zhan)，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供有力保障(zhang)(zhang)。預測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)室(shi)溫硫化硅橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將以年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)非石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)(de)98%。但因為(wei)石油(you)價(jia)格(ge)(ge)的(de)(de)大(da)(da)(da)幅上(shang)漲(zhang)，同時我(wo)(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生(sheng)產技術(shu)方(fang)面(mian)取(qu)得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生(sheng)產技術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前我(wo)(wo)國(guo)已發展(zhan)(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全球(qiu)有機(ji)硅(gui)(gui)單體第1大(da)(da)(da)國(guo)，這2個方(fang)面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)(ge)從2011年(nian)起開始低于石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)(da)(da)宗(zong)石油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)(da)規(gui)模替代(dai)石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極(ji)大(da)(da)(da)拓展(zhan)(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)市場(chang)空間(jian)，同時將(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)消費。