硅橡膠是指(zhi)主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧原子(zi)交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通(tong)常(chang)連(lian)有(you)兩個有(you)機基團的橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基和少量乙烯(xi)基的硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基的引入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能，三氟(fu)丙(bing)基及(ji)氰基的引入(ru)則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐溫(wen)(wen)及(ji)耐油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)(reng)能工作。引入(ru)苯基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐熱性(xing)(xing)能也(ye)很突(tu)出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長(chang)期工作，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也(ye)能承受數周或更長(chang)時間仍(reng)(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上的高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)(qi)透過率在(zai)合成(cheng)聚(ju)合物中是較高(gao)(gao)的。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血(xue)的突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的(de)方法很多，通常(chang)按(an)固化前的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)固體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化溫度分(fen)(fen)為(wei)室溫硫化硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫硫化硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)單體的(de)不(bu)同，可分(fen)(fen)為(wei)甲基乙烯基硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙烯基硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用(yong)途的(de)不(bu)同又可分(fen)(fen)為(wei)通用(yong)型、超(chao)(chao)耐(nai)(nai)低溫型、超(chao)(chao)耐(nai)(nai)高溫型、高強力型、耐(nai)(nai)油型、醫(yi)用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠早期是由(you)美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠產品問(wen)世。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高比表面積(ji)的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)性能(neng)躍升到(dao)實用(yong)階段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)(sheng)產技術(shu)的(de)基(ji)礎。從(cong)二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生(sheng)(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本(ben)、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)工業化(hua)研究(jiu)始于1957年(nian)(nian)，多(duo)家(jia)研究(jiu)所(suo)和企業陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)(sheng)產能(neng)力為135千噸，其中(zhong)高溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧烷(wan)變成彈性體的(de)過程是(shi)經(jing)過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)。它(ta)主(zhu)要以高(gao)分子量(liang)的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷(wan)為(wei)生(sheng)膠，混入(ru)(ru)補(bu)強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性體。硅(gui)(gui)橡膠的(de)補(bu)強主(zhu)要是(shi)各種類型的(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)強度增加(jia)(jia)數十倍。有(you)時為(wei)了降低成本或(huo)改善膠料性能(neng)及賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各種特殊的(de)性能(neng)，也(ye)加(jia)(jia)入(ru)(ru)相(xiang)應的(de)各種添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各種有(you)機過氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)或(huo)加(jia)(jia)成反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所示。一(yi)次硫化(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)(de)(de)交(jiao)聯反應；二次硫化(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進(jin)行補充交(jiao)聯、驅(qu)除硫化(hua)劑分解產物和(he)其他(ta)揮發性(xing)化(hua)合物以穩定(ding)硫化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)(de)設備有開放式(shi)煉膠(jiao)機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)特(te)征是高(gao)溫穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)高(gao)溫環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面硬度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變化。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其(qi)低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對航空、宇航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫外線等十(shi)分穩定，在不加任(ren)何添加劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有優良的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異(yi)的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物理(li)(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫下(xia)(xia)的(de)(de)物理(li)(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)高(gao)溫和(he)(he)-50℃的(de)(de)低溫下(xia)(xia)，其(qi)物理(li)(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等的(de)(de)耐油、耐溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)(qi)、氮(dan)、氧、二氧化碳等氣(qi)(qi)(qi)體的(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體組織不粘連，具(ju)有抗凝(ning)血(xue)作用(yong)，對肌體組織的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特(te)別適合(he)作為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽車(che)(che)工業(ye)協會(hui)統(tong)計，2012年，汽車(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比(bi)分別增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽車(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)(liang)約達2.0萬t。根(gen)據觀(guan)研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加有機硅(gui)材(cai)料在(zai)汽車(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)高汽車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽車(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)(liang)和單車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)(liang)水平的(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽車(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需(xu)求的(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽車(che)(che)發展，關(guan)鍵(jian)汽車(che)(che)零部件(jian)實(shi)現自主化(hua)，《2012年度黨政(zheng)(zheng)(zheng)機關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型(xing)目錄（征求意見稿）》為(wei)自主品(pin)牌(pai)擴(kuo)大在(zai)政(zheng)(zheng)(zheng)府采購(gou)的(de)(de)市場份(fen)額，為(wei)改(gai)變目前國(guo)內(nei)政(zheng)(zheng)(zheng)府采購(gou)以(yi)合(he)資(zi)品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主的(de)(de)局(ju)面提(ti)供(gong)(gong)了保(bao)障。促進(jin)自主品(pin)牌(pai)發展，國(guo)產(chan)汽車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供(gong)(gong)有力(li)保(bao)障。預測未來3年，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在(zai)汽車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)非石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為石(shi)(shi)油價(jia)格(ge)的(de)(de)大幅上漲，同時我(wo)國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技術方面(mian)(mian)取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技術在(zai)2005年(nian)前(qian)被幾家跨國(guo)(guo)公(gong)司壟斷，但(dan)目(mu)前(qian)我(wo)國(guo)(guo)已(yi)發展(zhan)成(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第(di)1大國(guo)(guo)，這2個方面(mian)(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年(nian)起開始(shi)低于石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大宗石(shi)(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉(lian)價(jia)的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開始(shi)大規(gui)模替(ti)代石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)產業(ye)的(de)(de)市場空間，同時將(jiang)帶動(dong)硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產品(pin)的(de)(de)消費。