硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通常連有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)(ji)團(tuan)的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基(ji)(ji)和(he)少量乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)引入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)引入(ru)則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一(yi)般在-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)(neng)工作。引入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)(neng)也很(hen)突出，在180℃下可(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)承受數周或更(geng)長(chang)時間(jian)仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)過率在合成聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不會(hui)導致(zhi)凝血(xue)的(de)突出特性(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠分(fen)類的(de)方法很多，通常按(an)固(gu)(gu)化(hua)前(qian)的(de)形態分(fen)為固(gu)(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)所用(yong)(yong)單體(ti)的(de)不(bu)同，可(ke)分(fen)為甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)性能和用(yong)(yong)途的(de)不(bu)同又可(ke)分(fen)為通用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油(you)型(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美國以三(san)氯(lv)(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑合(he)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用高比表面積(ji)的(de)(de)(de)(de)氣相法白炭黑補(bu)強的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)性能躍升到(dao)實用階段，奠定(ding)了(le)現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)(de)(de)基礎。從二甲(jia)基二氯(lv)(lv)硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)國家(jia)有美國。俄羅(luo)斯、德國、日本、韓國和中(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)工業(ye)化(hua)研究始于1957年(nian)，多(duo)家(jia)研究所和企業(ye)陸(lu)續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能力(li)為135千(qian)噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈性體(ti)的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要以高分(fen)子量的(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為(wei)生膠，混入補強(qiang)填料、硫(liu)化劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化成(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)補強(qiang)主要是(shi)各種(zhong)類型(xing)的(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)化膠的(de)(de)強(qiang)度(du)增(zeng)加(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)本(ben)或(huo)改善(shan)膠料性能及(ji)賦(fu)予硫(liu)化膠各種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)性能，也加(jia)入相應的(de)(de)各種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化劑是(shi)各種(zhong)有機過(guo)氧(yang)化物或(huo)加(jia)成(cheng)反應催化劑。

加工成型方法如(ru)圖所示。一次(ci)硫(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進行高(gao)分(fen)子鏈(lian)的(de)交(jiao)聯反應(ying)；二次(ci)硫(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進行補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化劑分(fen)解產物(wu)和其他(ta)揮發性化合物(wu)以穩定硫(liu)化膠的(de)各(ge)項性能(neng)。常用的(de)設備有開放式煉膠機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常溫(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)強度僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)一半(ban)，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)高(gao)溫(wen)環境(jing)下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬(ying)度，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變(bian)化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)航空(kong)、宇航工(gong)業的(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等十分(fen)穩(wen)定，在(zai)不加任何添加劑的(de)情況(kuang)下(xia)(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)(ju)有(you)優良的(de)耐(nai)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)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優異的(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)150℃的(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)低溫(wen)下(xia)(xia)(xia)，其(qi)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)化(hua)(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等的(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等氣(qi)(qi)(qi)體(ti)的(de)透(tou)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)組織不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作用，對(dui)肌體(ti)組織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別適合(he)作為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車工(gong)業(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車產(chan)銷分別達(da)(da)到1927.18萬輛(liang)和(he)(he)(he)1930.64萬輛(liang)，同比分別增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車工(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)用(yong)量約(yue)達(da)(da)2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研天下的(de)(de)(de)(de)新(xin)研究(jiu)，增(zeng)(zeng)加有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車零部件(jian)方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)量，可(ke)以大(da)幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車的(de)(de)(de)(de)安全性(xing)能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車產(chan)量和(he)(he)(he)單車用(yong)量水平的(de)(de)(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車工(gong)業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵(li)自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車零部件(jian)實現自主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)(zheng)機關公務用(yong)車選用(yong)車型目錄（征求(qiu)意見(jian)稿(gao)）》為自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大(da)在政(zheng)(zheng)府(fu)采購的(de)(de)(de)(de)市場份額(e)，為改變目前國(guo)(guo)內政(zheng)(zheng)府(fu)采購以合資品(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)(pin)(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面提供了保障。促進自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車膠的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提供有力保障。預測(ce)未來3年(nian)，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)車行業(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠，約占非石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠消(xiao)費(fei)量的(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)油價格(ge)的(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時我國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)關鍵(jian)原料有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)技(ji)術方面取得突破，有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)技(ji)術在(zai)2005年前(qian)被幾家跨(kua)國(guo)(guo)公司(si)壟斷，但目(mu)前(qian)我國(guo)(guo)已發展(zhan)成為全球(qiu)有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第(di)1大(da)(da)國(guo)(guo)，這2個(ge)方面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)價格(ge)從2011年起開(kai)始低于石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠，僅(jin)約為大(da)(da)宗(zong)石(shi)(shi)油基(ji)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成為廉價的(de)(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠，并開(kai)始大(da)(da)規模(mo)替(ti)代石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠。這將(jiang)極大(da)(da)拓展(zhan)有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其(qi)他(ta)有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消(xiao)費(fei)。