硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由(you)硅(gui)和氧(yang)原子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)原子(zi)上通常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基和少量(liang)乙烯基的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯基的(de)(de)引入可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)能，三(san)氟(fu)丙基及(ji)氰基的(de)(de)引入則(ze)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能良(liang)好，一(yi)般在(zai)-55℃下仍能工(gong)作(zuo)。引入苯基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能也很突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍(shao)高(gao)于200℃也能承受數(shu)周或更長時(shi)間仍有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過率在(zai)合(he)成(cheng)聚(ju)合(he)物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不會導致(zhi)凝(ning)血的(de)(de)突出特(te)性(xing)，因此在(zai)醫(yi)用(yong)領(ling)域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法很(hen)多(duo)，通常按(an)固(gu)化前的(de)形態(tai)分(fen)為固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)(wen)度分(fen)為室溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)(yong)單體(ti)的(de)不同(tong)，可分(fen)為甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)(deng)；按(an)性能和用(yong)(yong)途的(de)不同(tong)又(you)可分(fen)為通用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國以(yi)三氯(lv)化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑(ji)合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用(yong)高比表面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能(neng)躍(yue)升(sheng)到(dao)實用(yong)階(jie)段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技(ji)術的(de)基礎。從二(er)(er)甲(jia)基二(er)(er)氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成開始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國家有美國。俄羅(luo)斯(si)、德國、日本、韓國和(he)中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研究始于(yu)1957年，多(duo)家研究所和(he)企(qi)業陸(lu)續開發出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是指(zhi)聚硅(gui)(gui)氧烷變成(cheng)彈性體(ti)的過程是經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)的。它(ta)主要(yao)以高分子量的聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的補強(qiang)主要(yao)是各(ge)種類型(xing)的白炭(tan)黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的強(qiang)度(du)增加(jia)(jia)數(shu)十倍。有(you)時為(wei)了降低成(cheng)本或(huo)(huo)改善膠(jiao)(jiao)料性能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的性能(neng)，也加(jia)(jia)入(ru)相應(ying)的各(ge)種添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是各(ge)種有(you)機過氧化(hua)物或(huo)(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反(fan)應(ying)催化(hua)劑(ji)。

加(jia)工(gong)成型(xing)方法(fa)如圖所(suo)示。一(yi)次(ci)硫化的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)高分(fen)子鏈的(de)交聯反應；二次(ci)硫化的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)補充(chong)交聯、驅除(chu)硫化劑分(fen)解產物和其他(ta)揮發(fa)性(xing)化合物以(yi)穩定(ding)硫化膠的(de)各項性(xing)能(neng)。常用的(de)設備有開放式(shi)煉膠機(ji)、捏(nie)合機(ji)及(ji)真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)(xian)著的(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅(jin)是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)(yi)半，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保持一(yi)(yi)定的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且(qie)力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)(xian)變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫外線等(deng)十分穩定，在(zai)(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等(deng)氣體的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組(zu)織(zhi)不粘連(lian)，具(ju)有抗凝血作用，對肌體組(zu)織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合作為(wei)醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業協(xie)會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產銷分別(bie)達到(dao)1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比(bi)分別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量約達2.0萬t。根(gen)據觀研天下的(de)(de)新研究，增加(jia)(jia)有機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件(jian)方面的(de)(de)用(yong)量，可以大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產量和單(dan)車(che)用(yong)量水平的(de)(de)提高都(dou)將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業對硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增加(jia)(jia)。國(guo)家鼓勵自主品牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件(jian)實現自主化(hua)，《2012年度黨(dang)政機關公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)(wei)自主品牌擴大在政府(fu)采(cai)購的(de)(de)市(shi)場(chang)份額，為(wei)(wei)改變目(mu)前國(guo)內政府(fu)采(cai)購以合(he)資(zi)品牌產品為(wei)(wei)主的(de)(de)局(ju)面提供了保障(zhang)。促進自主品牌發(fa)展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)業的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提供有力保障(zhang)。預測未來3年，我國(guo)室溫硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業將(jiang)以年均(jun)20%增長。

此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要的非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)(yue)占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)價(jia)格的大(da)(da)(da)幅(fu)上(shang)漲，同時(shi)我國(guo)在硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的關鍵原料有(you)機硅(gui)(gui)單體的生(sheng)產技術方(fang)面取得突破，有(you)機硅(gui)(gui)單體的生(sheng)產技術在2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已發展成(cheng)為(wei)全球有(you)機硅(gui)(gui)單體第1大(da)(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的價(jia)格從2011年起(qi)開(kai)始低(di)于石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)(yue)為(wei)大(da)(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)(da)(da)規模替代(dai)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)(da)拓展有(you)機硅(gui)(gui)產業的市場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他(ta)有(you)機硅(gui)(gui)產品(pin)的消費。