硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由(you)硅和氧(yang)原子交替構(gou)成，硅原子上通(tong)常連有兩個有機基團的(de)(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅橡(xiang)膠主要(yao)由(you)含甲(jia)基和少量乙烯基的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅氧(yang)鏈(lian)節組成。苯基的(de)(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)(ru)可(ke)(ke)提(ti)(ti)高硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低溫(wen)(wen)性能(neng)，三氟丙基及氰基的(de)(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)(ru)則可(ke)(ke)提(ti)(ti)高硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)油(you)性能(neng)。硅橡(xiang)膠耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性能(neng)良好(hao)，一(yi)般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工作。引入(ru)(ru)苯基后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性能(neng)也很(hen)突出，在180℃下(xia)可(ke)(ke)長(chang)期工作，稍高于200℃也能(neng)承(cheng)受數周或更長(chang)時間仍(reng)有彈性，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣性好(hao)，氧(yang)氣透過率在合成聚合物中是(shi)較高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。此外(wai)，硅橡(xiang)膠還具有生理(li)惰性、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)(de)(de)突出特性，因此在醫(yi)用(yong)領域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠分(fen)(fen)類(lei)的方法很多(duo)，通(tong)常按(an)固化(hua)前的形態分(fen)(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠；按(an)所用(yong)單體的不(bu)同，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠等；按(an)性能和用(yong)途的不(bu)同又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)通(tong)用(yong)型、超(chao)耐低溫(wen)型、超(chao)耐高(gao)溫(wen)型、高(gao)強(qiang)力型、耐油型、醫用(yong)型等等。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑合成(cheng)的。1945年(nian)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年(nian)，采用(yong)(yong)高比表(biao)面(mian)積的氣相法白炭黑補強的硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成(cheng)功，使(shi)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性能(neng)躍升到(dao)實用(yong)(yong)階段，奠定(ding)了現代硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的基礎。從二甲基二氯(lv)硅烷(wan)合成(cheng)開始(shi)生產硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的工(gong)業(ye)化(hua)研(yan)究(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多家研(yan)究(jiu)所和(he)企業(ye)陸續開發出各種硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能(neng)力(li)為135千(qian)噸(dun)(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是指(zhi)聚硅氧(yang)烷變成(cheng)彈性體的(de)過程是經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化成(cheng)型(xing)的(de)。它主要(yao)以高分子(zi)量的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)化劑等，在加熱(re)加壓下硫(liu)化成(cheng)彈性體。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)主要(yao)是各種(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑，可使硫(liu)化膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度(du)增(zeng)加數十(shi)倍。有時為(wei)了降低成(cheng)本或改(gai)善(shan)膠(jiao)(jiao)(jiao)料性能(neng)及賦(fu)予硫(liu)化膠(jiao)(jiao)(jiao)各種(zhong)特(te)殊的(de)性能(neng)，也加入(ru)相應(ying)的(de)各種(zhong)添(tian)加劑。硫(liu)化劑是各種(zhong)有機過氧(yang)化物或加成(cheng)反(fan)應(ying)催化劑。

加(jia)工成(cheng)型方法(fa)如圖所(suo)示。一次硫(liu)化的目的是進行高(gao)分子鏈的交聯(lian)反應(ying)；二次硫(liu)化的目的是進行補充交聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)化劑分解(jie)產物(wu)和其他(ta)揮發(fa)性化合物(wu)以(yi)穩定硫(liu)化膠的各項性能。常用的設備有開放式煉膠機、捏(nie)合機及(ji)真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征(zheng)是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些(xie)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表(biao)面(mian)硬度(du)，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對航空(kong)、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線等十(shi)分穩(wen)定，在不加(jia)(jia)任(ren)何添加(jia)(jia)劑的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)有優(you)(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)(dian)暈(yun)性(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于(yu)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)(you)及化(hua)學試劑性(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)油(you)(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體組織(zhi)不粘連，具(ju)有抗凝(ning)血作(zuo)用(yong)，對肌(ji)體組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分別(bie)(bie)達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽車(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下(xia)的(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機硅(gui)材料在(zai)汽車(che)(che)(che)零部件方(fang)面(mian)的(de)用(yong)(yong)量，可(ke)以大(da)幅度提(ti)高汽車(che)(che)(che)的(de)安(an)全性能，因(yin)此，汽車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量和單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)提(ti)高都將推動汽車(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家(jia)鼓勵(li)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)汽車(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵(jian)汽車(che)(che)(che)零部件實現自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨(dang)政機關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征(zheng)求意見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大(da)在(zai)政府(fu)采(cai)購的(de)市(shi)場份額，為(wei)改(gai)變目前國(guo)內政府(fu)采(cai)購以合(he)資品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)局面(mian)提(ti)供了保障。促進自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌發展(zhan)，國(guo)產(chan)(chan)汽車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將為(wei)汽車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力保障。預測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)價(jia)(jia)格的(de)大(da)(da)幅上漲，同時我(wo)國(guo)在硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有機(ji)(ji)硅單(dan)(dan)體(ti)的(de)生產技術方(fang)面取得突破，有機(ji)(ji)硅單(dan)(dan)體(ti)的(de)生產技術在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前我(wo)國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)(ji)硅單(dan)(dan)體(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這2個方(fang)面原因使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)(jia)格從(cong)2011年(nian)起開(kai)始低于(yu)石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)(jia)的(de)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)(da)規模替代石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)拓展有機(ji)(ji)硅產業的(de)市(shi)場空間，同時將(jiang)帶動(dong)硅油(you)、硅烷(wan)偶聯劑和(he)硅樹脂等其(qi)他(ta)有機(ji)(ji)硅產品的(de)消費。