硅橡膠是指主(zhu)鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)(he)氧原子交替構(gou)成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)原子上通常(chang)連(lian)有(you)(you)兩個(ge)有(you)(you)機(ji)基(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠主(zhu)要由(you)含甲基(ji)和(he)(he)少量(liang)乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)引入可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)高、低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)引入則可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好(hao)(hao)，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作(zuo)。引入苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍高于(yu)200℃也能(neng)(neng)承受數周或(huo)更長時(shi)間仍(reng)有(you)(you)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)好(hao)(hao)，氧氣透(tou)過率在(zai)合成聚合物中(zhong)是較高的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠還(huan)具有(you)(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)突(tu)(tu)出特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠分(fen)類的(de)方法很多，通常按(an)固(gu)化(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)橡膠和液體硅(gui)(gui)橡膠；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠；按(an)所用(yong)(yong)單體的(de)不(bu)同(tong)，可分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡膠，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡膠、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡膠等；按(an)性能(neng)和用(yong)(yong)途(tu)的(de)不(bu)同(tong)又可分(fen)為(wei)(wei)通用(yong)(yong)型、超(chao)耐低溫(wen)型、超(chao)耐高溫(wen)型、高強力(li)型、耐油型、醫用(yong)(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由(you)美國以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑(ji)合(he)成(cheng)(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采用高比表面(mian)積的(de)(de)氣相(xiang)法(fa)白(bai)炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)(yan)制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用階段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技(ji)術的(de)(de)基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷(wan)合(he)成(cheng)(cheng)開始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國家(jia)有美國。俄(e)羅(luo)斯、德(de)國、日本(ben)、韓國和中國等。中國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業(ye)化(hua)研(yan)(yan)究始(shi)于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)(yan)究所和企業(ye)陸(lu)續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力(li)為(wei)135千噸，其(qi)中高溫(wen)膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅氧烷變(bian)成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體的(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子(zi)量的(de)聚甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為(wei)生膠(jiao)，混入(ru)補(bu)強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等(deng)，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)補(bu)強主(zhu)要是(shi)各種類型的(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度增加(jia)數十倍。有時(shi)為(wei)了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各種特殊(shu)的(de)性(xing)(xing)能，也(ye)加(jia)入(ru)相應的(de)各種添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各種有機過(guo)氧化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加(jia)工成型(xing)方法如圖(tu)所示(shi)。一次硫(liu)化的(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)是(shi)進行(xing)高分(fen)子鏈的(de)(de)交聯反(fan)應；二次硫(liu)化的(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)是(shi)進行(xing)補(bu)充交聯、驅(qu)除(chu)硫(liu)化劑(ji)分(fen)解產物(wu)和其他揮發(fa)性化合物(wu)以穩定硫(liu)化膠的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有(you)開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠或某(mou)些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面(mian)硬(ying)度，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外線等(deng)十分穩定，在不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就(jiu)具有優(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好(hao)。（5）物理(li)(li)機(ji)(ji)械(xie)(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)機(ji)(ji)械(xie)(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠差(cha)，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)(li)機(ji)(ji)械(xie)(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。（6）耐(nai)油及化(hua)學(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠對空(kong)氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠無毒，無味，無嗅(xiu)，與(yu)人體組織不粘連，具有抗凝血作用(yong)，對肌體組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別適合(he)作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)產銷(xiao)分(fen)別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同(tong)比分(fen)別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增加有(you)機(ji)硅材料在汽(qi)車(che)零部件方面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)(yi)大幅(fu)度提高(gao)汽(qi)車(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)車(che)產量(liang)和單(dan)車(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)水平(ping)的(de)(de)(de)提高(gao)都(dou)將推動(dong)汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠需求的(de)(de)(de)增加。國家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品牌的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)零部件實現自(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)(hua)，《2012年(nian)度黨(dang)政機(ji)關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)型目(mu)錄(lu)（征求意見稿）》為自(zi)主(zhu)(zhu)品牌擴大在政府(fu)采購(gou)(gou)的(de)(de)(de)市場份(fen)額，為改變目(mu)前(qian)國內(nei)政府(fu)采購(gou)(gou)以(yi)(yi)合資品牌產品為主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面提供了保(bao)障(zhang)(zhang)。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品牌發展，國產汽(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)車(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提供有(you)力(li)保(bao)障(zhang)(zhang)。預測(ce)未來3年(nian)，我國室溫硫化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠在汽(qi)車(che)行業(ye)(ye)將以(yi)(yi)年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠是(shi)重要(yao)的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約占(zhan)非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消(xiao)費量的(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)大(da)(da)(da)幅上漲，同時(shi)我國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)關鍵原(yuan)料(liao)有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技術(shu)方面取得突破(po)，有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技術(shu)在2005年前(qian)被(bei)幾家跨國公司壟斷(duan)，但目前(qian)我國已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單體第1大(da)(da)(da)國，這(zhe)(zhe)2個方面原(yuan)因(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)價(jia)格從2011年起(qi)開(kai)始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約為(wei)大(da)(da)(da)宗(zong)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并(bing)開(kai)始(shi)大(da)(da)(da)規模替(ti)代石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這(zhe)(zhe)將(jiang)極(ji)大(da)(da)(da)拓(tuo)展(zhan)有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)市場(chang)空(kong)間，同時(shi)將(jiang)帶(dai)動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)樹脂等其(qi)他有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)消(xiao)費。