硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)和氧原(yuan)子交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上通常連有(you)兩個有(you)機(ji)基團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含(han)甲基和少(shao)量(liang)乙烯(xi)基的(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯基的(de)(de)引入可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫性(xing)能(neng)，三氟丙基及氰基的(de)(de)引入則(ze)可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)能(neng)良好(hao)，一般(ban)在(zai)(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工(gong)作。引入苯基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也(ye)很突出(chu)，在(zai)(zai)(zai)180℃下可(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數周或(huo)更長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好(hao)，氧氣透過率在(zai)(zai)(zai)合成(cheng)聚(ju)合物中是較(jiao)高(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具(ju)有(you)生理惰性(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因(yin)此(ci)在(zai)(zai)(zai)醫用領域應(ying)用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠分(fen)(fen)類的方法很多(duo)，通(tong)常按(an)固(gu)(gu)化(hua)前的形態分(fen)(fen)為(wei)(wei)固(gu)(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)(wei)室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)所(suo)用(yong)單體的不同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲基(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(deng)；按(an)性能和用(yong)途的不同(tong)又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)通(tong)用(yong)型、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)型、高(gao)強力型、耐(nai)油型、醫用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年，采(cai)用(yong)高比表面積的(de)氣(qi)相法(fa)白炭黑補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升到實用(yong)階段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)烷(wan)合成開始生產硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)研究始于1957年，多家研究所和企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產能(neng)力為(wei)135千噸，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)變成彈性體(ti)的(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)(shi)經(jing)過(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)成型的(de)(de)。它主要以高(gao)(gao)分子量的(de)(de)聚甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入(ru)補強(qiang)填料(liao)、硫化(hua)劑(ji)(ji)等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫化(hua)成彈性體(ti)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要是(shi)(shi)(shi)各種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)增加(jia)數十倍。有(you)時(shi)為了降低(di)成本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性能及賦(fu)予硫化(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性能，也(ye)加(jia)入(ru)相應的(de)(de)各種(zhong)(zhong)添加(jia)劑(ji)(ji)。硫化(hua)劑(ji)(ji)是(shi)(shi)(shi)各種(zhong)(zhong)有(you)機過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)物(wu)或(huo)加(jia)成反應催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方(fang)法如(ru)圖所(suo)示(shi)。一次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行(xing)(xing)高分(fen)子鏈的(de)(de)(de)交(jiao)聯反應(ying)；二(er)次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行(xing)(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫化(hua)(hua)劑分(fen)解(jie)產物和其他揮(hui)發(fa)性化(hua)(hua)合物以穩定硫化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)各項性能(neng)。常用(yong)的(de)(de)(de)設備有開放式煉(lian)膠機、捏合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般為(wei)(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這(zhe)對航(hang)空(kong)(kong)、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線(xian)等(deng)十(shi)分穩定(ding)，在(zai)不(bu)加(jia)任(ren)何添加(jia)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)(ju)有(you)(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下，其(qi)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)(hua)學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶(rong)劑(ji)(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空(kong)(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與(yu)人體(ti)組織不(bu)粘連，具(ju)(ju)有(you)(you)抗(kang)凝(ning)血(xue)作(zuo)用(yong)，對肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)別適合作(zuo)為(wei)(wei)醫(yi)用(yong)材(cai)料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產銷分(fen)別達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同(tong)比分(fen)別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增加有機(ji)硅材料(liao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)(ling)部(bu)件(jian)方面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以大(da)幅度提(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產量(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)水平(ping)的(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推(tui)動(dong)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡(xiang)膠需(xu)求的(de)(de)(de)增加。國家鼓(gu)勵自主(zhu)(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)(ling)部(bu)件(jian)實現自主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨(dang)政(zheng)機(ji)關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見(jian)稿(gao)）》為自主(zhu)(zhu)品(pin)牌擴大(da)在(zai)政(zheng)府(fu)(fu)采購的(de)(de)(de)市場(chang)份額，為改變目(mu)前(qian)國內政(zheng)府(fu)(fu)采購以合(he)資品(pin)牌產品(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)(gong)了(le)保(bao)障(zhang)。促進自主(zhu)(zhu)品(pin)牌發展，國產汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供(gong)(gong)有力(li)保(bao)障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國室溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)非石油(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石油(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)(dan)因為石油(you)價格的(de)(de)(de)大幅上漲，同(tong)時我(wo)(wo)國在硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產技(ji)術方面取得(de)突破，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產技(ji)術在2005年前(qian)被幾家(jia)跨國公司(si)壟(long)斷，但(dan)(dan)目(mu)前(qian)我(wo)(wo)國已(yi)發展成(cheng)為全(quan)球有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體第1大國，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年起開(kai)始(shi)低于石油(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大宗石油(you)基橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大規(gui)模(mo)替代石油(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極(ji)大拓展有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其(qi)他(ta)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消費。