硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)(yang)原子(zi)交替(ti)構成，硅(gui)(gui)原子(zi)上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主要由含(han)甲基(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入可(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)性能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入則可(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性能(neng)(neng)良好，一(yi)般在-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工作。引入苯(ben)基(ji)(ji)(ji)(ji)后(hou)，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性能(neng)(neng)也很突出(chu)，在180℃下(xia)可(ke)(ke)(ke)長期工作，稍高于200℃也能(neng)(neng)承受數(shu)周或更長時(shi)間(jian)仍有(you)彈(dan)性，瞬(shun)時(shi)可(ke)(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣(qi)性好，氧(yang)(yang)氣(qi)透(tou)過(guo)率在合(he)成聚合(he)物中是較高的(de)(de)。此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)生理惰性、不會導致凝血的(de)(de)突出(chu)特(te)性，因此(ci)在醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)(fen)類(lei)的(de)方法很多，通常按固(gu)化(hua)(hua)前的(de)形態(tai)分(fen)(fen)(fen)為固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)(fen)為室溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的(de)不(bu)同(tong)，可分(fen)(fen)(fen)為甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)途的(de)不(bu)同(tong)又可分(fen)(fen)(fen)為通用(yong)型(xing)、超耐(nai)(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由(you)美國(guo)以三氯化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)，采用高(gao)比(bi)表面積的(de)氣相法白(bai)炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升(sheng)到(dao)實用階段，奠(dian)定了現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技(ji)術的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有(you)美國(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化研究始(shi)于1957年(nian)，多(duo)家研究所和(he)企業(ye)陸續(xu)開發(fa)出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力(li)為135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化硅(gui)橡膠是指聚硅(gui)氧烷(wan)變成彈性(xing)體的過程是經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化成型的。它主要以高(gao)分(fen)子量的聚甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為(wei)生膠，混(hun)入(ru)補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)化劑(ji)等(deng)，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化成彈性(xing)體。硅(gui)橡膠的補(bu)強(qiang)主要是各(ge)(ge)種類型的白炭黑，可(ke)使硫(liu)化膠的強(qiang)度增加(jia)數十倍。有時為(wei)了(le)降低成本或(huo)改善(shan)膠料性(xing)能及賦予(yu)硫(liu)化膠各(ge)(ge)種特殊的性(xing)能，也加(jia)入(ru)相應的各(ge)(ge)種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化劑(ji)是各(ge)(ge)種有機(ji)過氧化物(wu)或(huo)加(jia)成反應催化劑(ji)。

加(jia)工成型(xing)方(fang)法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行高分子鏈的(de)交聯(lian)反(fan)應(ying)；二(er)次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行補充交聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)化(hua)劑分解產物和(he)其他揮發(fa)性(xing)化(hua)合(he)物以穩定(ding)硫(liu)化(hua)膠的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備有開(kai)放式煉膠機、捏合(he)機及(ji)真(zhen)空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅(jin)是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配(pei)方(fang)可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫(zi)外(wai)線(xian)等十分(fen)穩(wen)定(ding)，在不加任何(he)添(tian)加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于(yu)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮(dan)、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳等氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)(ti)組織不粘連(lian)，具(ju)有(you)(you)抗凝血(xue)作用，對(dui)肌(ji)體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分別達(da)到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比(bi)分別增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)用(yong)量約達(da)2.0萬t。根據觀(guan)研天下的(de)新(xin)研究(jiu)，增(zeng)(zeng)加(jia)有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)零(ling)部件(jian)方面的(de)用(yong)量，可以(yi)大(da)幅度(du)提高汽(qi)(qi)車(che)的(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)量和單車(che)用(yong)量水平的(de)提高都將推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠需求的(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)零(ling)部件(jian)實現自(zi)主化，《2012年(nian)度(du)黨政機關公務(wu)用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄（征(zheng)求意見稿）》為(wei)自(zi)主品(pin)牌(pai)擴(kuo)大(da)在政府采購(gou)的(de)市場份額，為(wei)改變目前國(guo)(guo)內政府采購(gou)以(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主的(de)局面提供了保障(zhang)。促進自(zi)主品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)膠的(de)應用(yong)提供有力(li)保障(zhang)。預測(ce)未(wei)來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)車(che)行業(ye)將以(yi)年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)重要(yao)的(de)非(fei)石油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)98%。但(dan)因為(wei)石油(you)(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)大幅上漲(zhang)，同(tong)時(shi)我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關(guan)鍵原料(liao)有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)生(sheng)產技術方面取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)生(sheng)產技術在(zai)2005年前被幾(ji)家跨國(guo)公司壟(long)斷，但(dan)目(mu)前我國(guo)已發展成(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)第1大國(guo)，這2個方面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)格(ge)從2011年起開始低于石油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大宗(zong)石油(you)(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大規(gui)模(mo)替(ti)代石油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大拓(tuo)展有機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)市場空間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)消費。