硅橡膠是指主(zhu)鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧原子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常(chang)連有(you)兩(liang)個有(you)機基團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由(you)含(han)甲基和少量乙烯基的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基的(de)(de)引入(ru)可提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基及(ji)氰基的(de)(de)引入(ru)則(ze)可提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一般(ban)在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯(ben)基后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很(hen)突出(chu)，在(zai)180℃下可長期工作(zuo)，稍高于200℃也能(neng)承(cheng)受數周或更長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧氣(qi)透(tou)過率(lv)在(zai)合成聚合物中是較高的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)突出(chu)特(te)性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫(yi)用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法(fa)很(hen)多，通(tong)常按固化(hua)(hua)前的(de)形態(tai)分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用單(dan)體(ti)的(de)不同，可分(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用途的(de)不同又可分(fen)為(wei)通(tong)用型(xing)(xing)、超耐低(di)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)(mei)國以(yi)三(san)氯(lv)化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑(ji)合成(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用高比表面積(ji)的氣相法白炭黑補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能躍升到實用階段(duan)，奠(dian)定(ding)了現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技(ji)術的基礎。從(cong)二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開始(shi)生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的國家有美(mei)(mei)國。俄羅斯、德(de)國、日本、韓(han)國和(he)中(zhong)(zhong)國等(deng)。中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業化(hua)研究(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多家研究(jiu)所(suo)和(he)企業陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力為(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠是指聚(ju)硅氧烷(wan)變成(cheng)彈(dan)(dan)性體的(de)過程是經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要(yao)以高分子(zi)量的(de)聚(ju)甲基乙烯(xi)基硅氧烷(wan)為生(sheng)膠，混入(ru)補強填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下(xia)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)(dan)性體。硅橡膠的(de)補強主要(yao)是各(ge)種類型的(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)強度(du)增加(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)本或改(gai)善膠料性能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種特殊的(de)性能，也(ye)加(jia)(jia)入(ru)相應(ying)(ying)的(de)各(ge)種添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種有機過氧化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)(jia)成(cheng)反(fan)應(ying)(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進(jin)行(xing)高(gao)分子鏈的(de)(de)交(jiao)(jiao)聯反應(ying)；二(er)次硫(liu)化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進(jin)行(xing)補(bu)充交(jiao)(jiao)聯、驅(qu)除硫(liu)化劑分解產(chan)物(wu)和其他揮發性(xing)化合物(wu)以(yi)穩定硫(liu)化膠的(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)設備有開放(fang)式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其(qi)(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外(wai)線等(deng)(deng)十分(fen)穩定(ding)，在不加任何添加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)(xia)，其(qi)(qi)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒(du)，無味(wei)，無嗅，與人體(ti)組織不粘(zhan)連，具(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用，對肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適(shi)合作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)車(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)車(che)產銷分別(bie)達到(dao)1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同(tong)比分別(bie)增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)約(yue)達2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)(de)新研究，增加(jia)有機硅材料在(zai)(zai)汽(qi)車(che)零部件方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以大(da)幅度(du)提高汽(qi)車(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)產量(liang)(liang)和(he)單(dan)車(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提高都將(jiang)(jiang)推動(dong)汽(qi)車(che)工業(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)家鼓(gu)勵(li)自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)發展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)車(che)零部件實現(xian)自主(zhu)化，《2012年度(du)黨政(zheng)機關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)車(che)型(xing)目錄(lu)（征(zheng)求意(yi)見稿）》為自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌擴大(da)在(zai)(zai)政(zheng)府采購的(de)(de)(de)(de)市場份額，為改變目前國(guo)內政(zheng)府采購以合(he)資品(pin)(pin)(pin)牌產品(pin)(pin)(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面提供(gong)了保(bao)障。促進自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌發展，國(guo)產汽(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為汽(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)提供(gong)有力保(bao)障。預測未(wei)來3年，我國(guo)室溫(wen)硫化硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)車(che)行業(ye)將(jiang)(jiang)以年均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠是重要的(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，約(yue)占非(fei)石(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠消(xiao)費量的(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)(shi)油價(jia)格的(de)(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我國(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)關(guan)鍵(jian)原料有(you)(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技術方面取得突破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技術在(zai)2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公司壟斷(duan)，但目前我國(guo)已發展成(cheng)(cheng)(cheng)為全球有(you)(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)第(di)1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起開始低于石(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，僅約(yue)為大(da)宗石(shi)(shi)油基(ji)橡(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉(lian)價(jia)的(de)(de)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，并開始大(da)規模(mo)替代石(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠。這(zhe)將極大(da)拓展有(you)(you)機(ji)硅(gui)產業的(de)(de)市場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)(you)機(ji)硅(gui)產品的(de)(de)消(xiao)費。