硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)和氧原子交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)原子上(shang)通(tong)常連有兩(liang)個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯(ben)(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)性能，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則可提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)(ji)耐(nai)(nai)油性能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)性能良好，一般在-55℃下仍(reng)能工作(zuo)。引入(ru)苯(ben)(ben)基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性能也很突出，在180℃下可長(chang)期工作(zuo)，稍(shao)高(gao)于200℃也能承(cheng)受數周或更長(chang)時(shi)間仍(reng)有彈性，瞬(shun)時(shi)可耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)透(tou)氣性好，氧氣透(tou)過率在合成(cheng)聚合物中是(shi)較(jiao)高(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具有生(sheng)理惰(duo)性、不(bu)會導致凝血的(de)(de)突出特性，因此(ci)在醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠分(fen)(fen)類的(de)方法很多，通常按(an)(an)固化前的(de)形態分(fen)(fen)為固體硅(gui)(gui)橡膠和液體硅(gui)(gui)橡膠；按(an)(an)硫化溫度分(fen)(fen)為室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠，高(gao)溫硫化硅(gui)(gui)橡膠；按(an)(an)所用(yong)(yong)單(dan)體的(de)不(bu)同(tong)，可分(fen)(fen)為甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡膠，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠等(deng)；按(an)(an)性能和用(yong)(yong)途的(de)不(bu)同(tong)又可分(fen)(fen)為通用(yong)(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)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為(wei)催化劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用(yong)高比表面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍(yue)升到(dao)實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)的(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工業化研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多家研(yan)究(jiu)所和企業陸(lu)續(xu)開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能力為(wei)135千噸，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)變(bian)成(cheng)彈性(xing)體的過(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)型(xing)的。它(ta)主要以高(gao)分子量(liang)的聚甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)氧(yang)烷(wan)為(wei)生膠，混(hun)入補強填料(liao)、硫化(hua)劑(ji)等，在加熱加壓下硫化(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠的補強主要是(shi)各種類型(xing)的白(bai)炭黑，可使硫化(hua)膠的強度增加數十(shi)倍。有(you)時(shi)為(wei)了降低成(cheng)本(ben)或改善膠料(liao)性(xing)能(neng)及賦(fu)予硫化(hua)膠各種特殊的性(xing)能(neng)，也(ye)加入相應的各種添加劑(ji)。硫化(hua)劑(ji)是(shi)各種有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)物或加成(cheng)反(fan)應催化(hua)劑(ji)。

加(jia)工成(cheng)型方法如圖(tu)所示(shi)。一次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進行高分子鏈(lian)的(de)(de)(de)交聯反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進行補充(chong)交聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑分解產(chan)物(wu)和其(qi)他揮(hui)發性化(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)(de)各項性能。常(chang)用的(de)(de)(de)設備有開放式煉(lian)膠機、捏合機及(ji)真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)特征(zheng)是高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但在200℃以(yi)上的(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(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)表面硬(ying)度，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫(zi)外線等(deng)十分穩定，在不(bu)加任何添加劑的(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優良的(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電(dian)(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常好(hao)。（5）物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人(ren)體(ti)組織不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用，對(dui)(dui)(dui)肌(ji)體(ti)組織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常少。特別適合(he)(he)作為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)(fen)別達到(dao)1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)(fen)別增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬t。根(gen)據觀研天下的(de)(de)(de)新(xin)研究，增加(jia)有機硅(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量，可以大(da)幅度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水(shui)平的(de)(de)(de)提(ti)(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)家(jia)鼓勵自主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機關(guan)公務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征(zheng)求意見(jian)稿(gao)）》為(wei)自主(zhu)品牌(pai)擴(kuo)大(da)在(zai)(zai)政府(fu)采(cai)購(gou)的(de)(de)(de)市場(chang)份(fen)額，為(wei)改變(bian)目前國(guo)內政府(fu)采(cai)購(gou)以合資品牌(pai)產(chan)品為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)(ti)供了保(bao)(bao)障(zhang)。促進(jin)自主(zhu)品牌(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供有力(li)保(bao)(bao)障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將以年(nian)均20%增長(chang)。

此(ci)外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要(yao)的(de)(de)非(fei)石(shi)油基合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)油基合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油價格的(de)(de)大幅上漲，同時(shi)我(wo)國(guo)(guo)(guo)在(zai)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料(liao)有(you)(you)機硅單體的(de)(de)生產(chan)技術方(fang)面(mian)取(qu)得突破，有(you)(you)機硅單體的(de)(de)生產(chan)技術在(zai)2005年前(qian)被幾家跨國(guo)(guo)(guo)公司壟斷，但目前(qian)我(wo)國(guo)(guo)(guo)已發展成為(wei)全球有(you)(you)機硅單體第1大國(guo)(guo)(guo)，這2個方(fang)面(mian)原因使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年起開始低于(yu)石(shi)油基合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大宗石(shi)油基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉(lian)價的(de)(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石(shi)油基合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極(ji)大拓展有(you)(you)機硅產(chan)業的(de)(de)市(shi)場空(kong)間，同時(shi)將帶動(dong)硅油、硅烷偶聯劑和硅樹脂等其他有(you)(you)機硅產(chan)品的(de)(de)消費。