硅橡膠是(shi)(shi)指(zhi)主鏈由硅(gui)(gui)和氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通常連有(you)(you)(you)兩個(ge)有(you)(you)(you)機基(ji)(ji)團的橡膠(jiao)(jiao)。普通的硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)主要由含(han)甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的硅(gui)(gui)氧鏈節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的引(yin)入(ru)可(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的耐(nai)高、低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的引(yin)入(ru)則(ze)可(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油(you)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)良(liang)好，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)工作。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的耐(nai)熱性(xing)能(neng)也很(hen)突(tu)出，在180℃下可(ke)(ke)(ke)長期(qi)工作，稍高于200℃也能(neng)承受數周或更長時間仍(reng)有(you)(you)(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的透氣性(xing)好，氧氣透過(guo)率在合(he)(he)成(cheng)聚合(he)(he)物中(zhong)是(shi)(shi)較高的。此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)還具有(you)(you)(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血的突(tu)出特性(xing)，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類(lei)的方(fang)法(fa)很多(duo)，通(tong)常(chang)按固化(hua)(hua)前的形態分(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所(suo)用(yong)單體(ti)的不同，可分(fen)為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按性能和(he)用(yong)途的不同又可分(fen)為通(tong)用(yong)型(xing)(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)(xing)(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美國(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合(he)(he)成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問(wen)世。1948年(nian)，采用(yong)高比表面積(ji)的(de)氣相(xiang)法白炭(tan)黑補強的(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制(zhi)成(cheng)功，使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性(xing)能躍升(sheng)到實用(yong)階段，奠定了現代硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技(ji)術(shu)的(de)基礎。從二(er)甲(jia)基二(er)氯硅烷合(he)(he)成(cheng)開始生(sheng)產硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯(si)、德(de)國(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多家研(yan)究(jiu)所和企業陸續開發出(chu)各種硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能力為(wei)135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)變(bian)成彈性體的過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成型的。它(ta)主(zhu)要以高(gao)分子量的聚甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠，混入補強填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈性體。硅(gui)橡(xiang)膠的補強主(zhu)要是(shi)各種(zhong)類型的白(bai)炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的強度增(zeng)加(jia)數十倍。有時為了降低(di)成本或改善(shan)膠料(liao)性能(neng)及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各種(zhong)特殊的性能(neng)，也加(jia)入相應的各種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)成反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方(fang)法如圖(tu)所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)目的(de)是進行(xing)(xing)高分(fen)子鏈的(de)交聯反應；二次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)目的(de)是進行(xing)(xing)補充(chong)交聯、驅除硫(liu)(liu)化劑(ji)分(fen)解產物和其他揮發性化合物以穩定硫(liu)(liu)化膠的(de)各項性能。常(chang)用的(de)設備有(you)開(kai)放(fang)式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半(ban)，但在(zai)(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配(pei)方(fang)可達-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這(zhe)對(dui)(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧、臭氧及紫外(wai)線等(deng)十分穩(wen)定(ding)，在(zai)(zai)不加任何添加劑的(de)(de)情況下，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)也非常(chang)(chang)(chang)好。（5）物理(li)(li)機械性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)物理(li)(li)機械性(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物理(li)(li)機械性(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透(tou)(tou)過性(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧、二氧化(hua)(hua)(hua)碳等(deng)氣體(ti)(ti)的(de)(de)透(tou)(tou)氣性(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)不粘連(lian)，具(ju)有抗凝血(xue)作(zuo)用(yong)，對(dui)(dui)肌(ji)體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)(chang)(chang)少。特別適合(he)作(zuo)為(wei)醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車工(gong)業(ye)協會(hui)統(tong)計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車產銷分別達(da)到(dao)1927.18萬輛和1930.64萬輛，同(tong)比(bi)分別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車工(gong)業(ye)硅(gui)橡膠的(de)用量(liang)約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研天下(xia)的(de)新(xin)研究，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車零部(bu)件方面的(de)用量(liang)，可以大幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)車的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車產量(liang)和單車用量(liang)水(shui)平(ping)的(de)提(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)車工(gong)業(ye)對硅(gui)橡膠需求的(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家(jia)鼓勵自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)車發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車零部(bu)件實(shi)現自主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政機(ji)關公務用車選用車型目錄（征求意見稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府采購的(de)市場份(fen)額，為(wei)改變目前國(guo)內(nei)政府采購以合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)局面提(ti)供了保障。促進自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)車業(ye)的(de)繁(fan)榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車膠的(de)應用提(ti)供有力(li)保障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠在(zai)汽(qi)(qi)車行業(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)非(fei)石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占(zhan)非(fei)石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石油(you)(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)大(da)幅上(shang)漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原料有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術方面取得(de)突破，有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術在2005年前被幾家跨國(guo)公司壟(long)斷，但目(mu)前我國(guo)已(yi)發展(zhan)成(cheng)為(wei)(wei)全球有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第(di)1大(da)國(guo)，這(zhe)2個(ge)方面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)從(cong)2011年起開始低于石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大(da)宗石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規模替代石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓(tuo)展(zhan)有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市(shi)場空間，同時將帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消(xiao)費。