硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)(yuan)子交替(ti)構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)原(yuan)(yuan)子上通(tong)常連(lian)有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節(jie)組成。苯基(ji)的(de)(de)引入可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)引入則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)良好，一(yi)般在-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引入苯基(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也很突(tu)出，在180℃下可(ke)長期工(gong)作，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數周或(huo)更長時(shi)(shi)間仍有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過率(lv)在合成聚合物(wu)中(zhong)是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)突(tu)出特(te)性(xing)，因此在醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠分(fen)(fen)類的(de)(de)方法很多，通(tong)常按(an)(an)固(gu)化前的(de)(de)形態分(fen)(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)硫(liu)化溫(wen)度(du)分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)所用單體(ti)的(de)(de)不(bu)(bu)同，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲(jia)(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲(jia)(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠等；按(an)(an)性能和用途的(de)(de)不(bu)(bu)同又(you)可(ke)分(fen)(fen)為(wei)通(tong)用型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美(mei)國(guo)以三(san)氯(lv)化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑合成的。1945年(nian)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采用高比表(biao)面積的氣相法白(bai)炭(tan)黑補強的硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功，使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的性能(neng)躍升到(dao)實用階段，奠(dian)定了現代硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)技(ji)術的基(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)二氯(lv)硅烷合成開始生(sheng)(sheng)產(chan)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)等(deng)。中(zhong)(zhong)國(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的工(gong)業(ye)化(hua)研(yan)究(jiu)(jiu)始于1957年(nian)，多家研(yan)究(jiu)(jiu)所和企(qi)業(ye)陸續開發出各種硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)能(neng)力為135千噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅氧烷變(bian)成彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)(de)過程是經過高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成型的(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)分子(zi)量的(de)(de)聚(ju)甲基乙(yi)烯基硅氧烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補強(qiang)填料(liao)、硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫化(hua)(hua)(hua)成彈(dan)性(xing)體(ti)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是各(ge)種類型的(de)(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數(shu)十(shi)倍。有(you)時為了降低(di)成本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)及(ji)賦予硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入相應的(de)(de)各(ge)種添加(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種有(you)機過氧化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法(fa)如圖所(suo)示。一次硫(liu)化的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是進行高分子(zi)鏈(lian)的(de)(de)(de)(de)交(jiao)聯反應；二次硫(liu)化的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是進行補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化劑(ji)分解產(chan)物和(he)其他揮發性化合(he)物以(yi)穩定硫(liu)化膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)(de)(de)設備有開放(fang)式煉膠(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及(ji)真(zhen)空(kong)密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一定(ding)(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表明其(qi)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線(xian)等(deng)(deng)十分(fen)穩定(ding)(ding)，在(zai)不加任何添(tian)加劑(ji)(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)(you)優(you)(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)(you)異的(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好(hao)。（5）物理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化學(xue)試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中等(deng)(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)(deng)氣體的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生(sheng)理(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織(zhi)不粘連，具(ju)有(you)(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體組織(zhi)的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別適(shi)合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽車(che)(che)工業(ye)(ye)協(xie)會統計，2012年，汽車(che)(che)產銷(xiao)分別(bie)達(da)到(dao)1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽車(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)約(yue)達(da)2.0萬t。根(gen)據(ju)觀(guan)研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加(jia)(jia)有(you)機硅材料(liao)在(zai)汽車(che)(che)零部件(jian)方面(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以大幅度(du)提高汽車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽車(che)(che)產量(liang)(liang)和單車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)提高都將(jiang)推動(dong)汽車(che)(che)工業(ye)(ye)對(dui)硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia)。國(guo)家(jia)鼓勵(li)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽車(che)(che)發展，關鍵汽車(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)主(zhu)化，《2012年度(du)黨政機關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目錄(lu)（征求意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府采(cai)購的(de)(de)市場份(fen)額，為(wei)改變(bian)目前國(guo)內(nei)政府采(cai)購以合(he)資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提供了保障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國(guo)產汽車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提供有(you)力保障。預測未來3年，我國(guo)室溫硫(liu)化硅橡膠(jiao)在(zai)汽車(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的非(fei)石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的98%。但(dan)因(yin)為(wei)石(shi)油價格(ge)的大幅上漲(zhang)，同時(shi)我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的關鍵(jian)原(yuan)料(liao)有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的生產(chan)技術方面取(qu)得突(tu)破，有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的生產(chan)技術在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷(duan)，但(dan)目前我(wo)國(guo)已(yi)發展成(cheng)為(wei)全球有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大國(guo)，這2個方面原(yuan)因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的價格(ge)從(cong)2011年起開始低于石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)大宗石(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大拓展有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的市場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的消費。