硅橡膠是(shi)(shi)指主鏈由(you)硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子交替構(gou)成，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)含甲(jia)基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐高、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐溫(wen)及(ji)耐油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好，一(yi)般在-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突(tu)出，在180℃下可(ke)長期工作，稍(shao)高于(yu)200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或更長時(shi)間仍有(you)彈(dan)性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過率在合成聚合物中(zhong)是(shi)(shi)較高的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)生理惰(duo)性(xing)、不會導(dao)致(zhi)凝血的(de)(de)(de)(de)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)橡(xiang)膠(jiao)分類的(de)方法很多，通常按(an)固(gu)化(hua)前(qian)的(de)形態(tai)分為(wei)固(gu)體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度分為(wei)室溫(wen)(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體的(de)不同(tong)，可分為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能和用途的(de)不同(tong)又可分為(wei)通用型(xing)、超耐低溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠早期是由(you)美(mei)國(guo)以(yi)三氯化鐵為催化劑合(he)成(cheng)的。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠產品問世(shi)。1948年，采用(yong)高比表面積的氣相(xiang)法白炭黑(hei)補強的硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的性能躍升到實(shi)用(yong)階(jie)段(duan)，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生產技術的基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷(wan)合(he)成(cheng)開(kai)始(shi)生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄(e)羅斯(si)、德(de)國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的工(gong)業化研(yan)究始(shi)于1957年，多家研(yan)究所(suo)和企業陸(lu)續開(kai)發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。到2003年底(di)，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生產能力為135千噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指聚(ju)硅(gui)氧(yang)(yang)烷變(bian)成(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)(xing)的(de)。它主要以高(gao)分子量(liang)的(de)聚(ju)甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧(yang)(yang)烷為(wei)生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫化(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓(ya)下(xia)硫化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)主要是各種(zhong)類型(xing)(xing)的(de)白(bai)炭(tan)黑(hei)，可使硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度(du)增加(jia)數十倍(bei)。有時為(wei)了降(jiang)低成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料性(xing)能及賦(fu)予硫化(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊的(de)性(xing)能，也加(jia)入相應的(de)各種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)是各種(zhong)有機(ji)過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法(fa)如(ru)圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)高分子鏈的(de)交聯反應(ying)；二次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)補充(chong)交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產(chan)物(wu)和(he)其(qi)他揮發性(xing)化(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)各(ge)項(xiang)性(xing)能。常用的(de)設備有(you)開(kai)放式煉(lian)膠機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真(zhen)空密煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是高溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬(ying)度(du)，且(qie)力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方(fang)可達-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線(xian)等(deng)十分(fen)穩定，在(zai)不加(jia)任(ren)何(he)添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具(ju)有(you)(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)，其(qi)物理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)(wu)味，無(wu)(wu)(wu)嗅，與人體組織不粘連，具(ju)有(you)(you)(you)抗凝血(xue)作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)(te)別適合作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬輛(liang)和(he)(he)1930.64萬輛(liang)，同比(bi)分(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天(tian)下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)(yi)大(da)幅度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)安全性(xing)能，因(yin)此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)(he)單車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)水平(ping)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將推(tui)動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家(jia)鼓勵自主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實現(xian)自主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政機關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型目錄（征(zheng)求意見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌擴大(da)在政府(fu)采(cai)購(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)市場份額(e)，為(wei)改變(bian)目前國(guo)內政府(fu)采(cai)購(gou)以(yi)(yi)合資(zi)品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)局(ju)面(mian)提(ti)供(gong)了保(bao)障。促(cu)進自主(zhu)品(pin)牌發(fa)展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)提(ti)供(gong)有力(li)保(bao)障。預測(ce)未來3年(nian)(nian)，我(wo)國(guo)室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)(yi)年(nian)(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的98%。但因為石(shi)油(you)(you)價格(ge)的大(da)幅(fu)上漲，同(tong)時(shi)我(wo)國在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的關鍵原料(liao)有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的生產(chan)技術(shu)(shu)方面(mian)取得(de)突破，有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的生產(chan)技術(shu)(shu)在2005年(nian)前(qian)被幾(ji)家跨國公司壟斷(duan)，但目前(qian)我(wo)國已發展成(cheng)(cheng)為全球有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體第1大(da)國，這2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的價格(ge)從2011年(nian)起開(kai)(kai)始(shi)低于石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)(kai)始(shi)大(da)規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的市場(chang)空間(jian)，同(tong)時(shi)將帶動(dong)硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其(qi)他有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的消(xiao)費。