硅橡膠是指(zhi)主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟(fu)丙基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工作(zuo)。引入苯基(ji)后(hou)，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍(shao)高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受(shou)數周(zhou)或更(geng)長時(shi)間仍有(you)(you)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率在(zai)合成聚合物中是較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血(xue)的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫(yi)用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠分類(lei)的(de)(de)方法很多，通常按(an)固化前的(de)(de)形態分為(wei)(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和(he)液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)硫(liu)化溫度分為(wei)(wei)室(shi)溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)所用(yong)單體的(de)(de)不同(tong)，可分為(wei)(wei)甲(jia)(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲(jia)(jia)基苯基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟(fu)硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)性(xing)能和(he)用(yong)途的(de)(de)不同(tong)又可分為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)、超(chao)耐高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠早期是由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠產品問(wen)世。1948年，采用高比表面積(ji)的氣相法白炭黑補強的硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠研制(zhi)成功(gong)，使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的性能躍升到實用階(jie)段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)產技術的基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷合成開(kai)始生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的工業化(hua)研究始于1957年，多家研究所和(he)企業陸續(xu)開(kai)發(fa)出(chu)各(ge)種(zhong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠。到2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)產能力(li)為135千噸，其中高溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)變(bian)成(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)過(guo)程是經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主(zhu)要(yao)以高分子量(liang)的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)為生(sheng)膠(jiao)(jiao)(jiao)，混(hun)入補強(qiang)填(tian)料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等(deng)，在(zai)加熱加壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補強(qiang)主(zhu)要(yao)是各種(zhong)類型的(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度增(zeng)加數十倍。有時(shi)為了降低成(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各種(zhong)特(te)殊的(de)性(xing)能，也加入相應(ying)的(de)各種(zhong)添(tian)加劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是各種(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)或加成(cheng)反應(ying)催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法(fa)如圖所(suo)示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)(shi)進(jin)行高分(fen)子(zi)鏈的(de)(de)交聯反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)(shi)進(jin)行補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其他揮發性化(hua)合物(wu)以穩(wen)定硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)各項性能。常(chang)用的(de)(de)設(she)備有開放式煉膠(jiao)(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是(shi)(shi)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是(shi)(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且力(li)學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭(chou)氧及(ji)紫外線等(deng)十分(fen)穩定(ding)，在(zai)(zai)不加(jia)(jia)任何(he)添加(jia)(jia)劑的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)也(ye)非(fei)常(chang)(chang)好(hao)。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧、二(er)氧化(hua)碳(tan)等(deng)氣體的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理(li)惰(duo)性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體組(zu)織不粘連，具有(you)抗凝血作用(yong)，對肌體組(zu)織的(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特(te)別適合作為(wei)醫(yi)用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)(wan)輛(liang)和(he)(he)1930.64萬(wan)(wan)輛(liang)，同比分(fen)別(bie)增長(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量約達(da)2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研天(tian)下的(de)(de)(de)(de)新研究(jiu)，增加有機硅(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件(jian)方面(mian)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量，可以大(da)幅(fu)度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量和(he)(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業對硅(gui)橡(xiang)膠需求的(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件(jian)實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品牌(pai)擴大(da)在政(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)府(fu)采購(gou)以合(he)資品牌(pai)產(chan)品為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品牌(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)提(ti)供有力保障(zhang)。預(yu)測未來3年(nian)，我(wo)國(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業將(jiang)以年(nian)均20%增長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠是(shi)重(zhong)要的非石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，約(yue)占非石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠消費(fei)量的98%。但(dan)因為(wei)石(shi)油(you)(you)價(jia)格的大(da)(da)幅上(shang)漲(zhang)，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的關鍵(jian)原料有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的生(sheng)產(chan)技術(shu)方(fang)面取得突破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的生(sheng)產(chan)技術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公(gong)司壟斷，但(dan)目前我(wo)國(guo)已(yi)發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的價(jia)格從2011年(nian)起開(kai)始(shi)低于石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅(jin)約(yue)為(wei)大(da)(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，并開(kai)始(shi)大(da)(da)規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。這(zhe)將極(ji)大(da)(da)拓展(zhan)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的消費(fei)。