硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由硅和(he)氧(yang)原子交(jiao)替構成，硅原子上(shang)通常連(lian)有(you)(you)兩個有(you)(you)機基團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含(han)甲(jia)基和(he)少量乙烯(xi)基的(de)(de)(de)(de)硅氧(yang)鏈(lian)節組(zu)成。苯基的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基及氰基的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則(ze)可(ke)提(ti)高(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫性(xing)能(neng)(neng)良(liang)好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引(yin)入(ru)苯基后(hou)，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也很突出(chu)，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長(chang)(chang)期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周(zhou)或更長(chang)(chang)時間仍有(you)(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率在(zai)(zai)合成聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)(you)生理惰性(xing)、不會導致(zhi)凝(ning)血(xue)的(de)(de)(de)(de)突出(chu)特(te)性(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的方法很多，通常按固化(hua)(hua)前(qian)的形態分(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)(hua)溫度分(fen)(fen)為(wei)室溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體的不同，可分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按性能和用(yong)途(tu)的不同又可分(fen)(fen)為(wei)通用(yong)型、超耐(nai)(nai)(nai)低溫型、超耐(nai)(nai)(nai)高(gao)溫型、高(gao)強(qiang)力型、耐(nai)(nai)(nai)油(you)型、醫用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由(you)美(mei)國以(yi)三氯(lv)化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問(wen)世(shi)。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比表面積(ji)的氣相法(fa)白炭(tan)黑補(bu)強的硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能(neng)躍升(sheng)到實用(yong)階段，奠定了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的國家有(you)美(mei)國。俄羅斯、德國、日本、韓國和中(zhong)國等(deng)。中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業化(hua)研(yan)究(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多家研(yan)究(jiu)所和企業陸(lu)續開發出各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能(neng)力為(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧(yang)烷變成(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)(xing)的(de)(de)(de)。它主要以高(gao)(gao)分子量的(de)(de)(de)聚(ju)甲基乙(yi)烯基硅氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補強(qiang)主要是(shi)各(ge)種(zhong)類型(xing)(xing)的(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可(ke)使硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)數十倍。有(you)時為(wei)了降低成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能及賦予硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能，也(ye)加(jia)入相應的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機(ji)過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)或(huo)加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法(fa)如(ru)圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是(shi)進(jin)行(xing)高分(fen)(fen)子(zi)鏈的(de)(de)(de)交(jiao)聯反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是(shi)進(jin)行(xing)補充交(jiao)聯、驅(qu)除硫(liu)化(hua)劑分(fen)(fen)解產物和其他(ta)揮發性化(hua)合(he)物以穩定(ding)硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)(de)各(ge)項(xiang)性能。常(chang)用的(de)(de)(de)設備有開放式(shi)煉(lian)膠機、捏合(he)機及真(zhen)空(kong)密(mi)煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠仍能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力(li)學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航空、宇航工(gong)業(ye)的(de)(de)(de)(de)意(yi)義(yi)重大(da)。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭(chou)氧及紫外線等(deng)十(shi)分穩(wen)定，在(zai)不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下，就具有優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具有優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)也(ye)非(fei)常(chang)好。（5）物理機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下，其物理機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。（6）耐(nai)油及化學試劑性(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味(wei)，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)組織(zhi)不粘連，具有抗凝血作用，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別適(shi)合作為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽車(che)(che)(che)工(gong)業協會統計，2012年(nian)，汽車(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分(fen)別達(da)到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比(bi)分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽車(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)(de)(de)新研究，增加有機硅(gui)材料在(zai)(zai)汽車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)方(fang)面的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可(ke)以(yi)大幅度提高(gao)汽車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)(de)提高(gao)都將推動汽車(che)(che)(che)工(gong)業對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)(de)(de)汽車(che)(che)(che)發展，關鍵(jian)汽車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)實現自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨(dang)政機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌擴(kuo)大在(zai)(zai)政府采購的(de)(de)(de)(de)(de)市場份(fen)額，為改變(bian)目(mu)前(qian)國(guo)內政府采購以(yi)合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)局面提供了保障。促進(jin)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)產(chan)汽車(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)(de)繁榮將為汽車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)提供有力保障。預(yu)測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在(zai)(zai)汽車(che)(che)(che)行業將以(yi)年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)橡膠(jiao)是重要的(de)(de)非石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)，約(yue)占非石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)消費量的(de)(de)98%。但(dan)因(yin)(yin)為(wei)石油(you)(you)價格(ge)的(de)(de)大(da)幅上(shang)漲，同時(shi)我(wo)國在硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)方(fang)面(mian)取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)在2005年前被幾(ji)家跨國公司壟斷(duan)，但(dan)目前我(wo)國已發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體第1大(da)國，這2個方(fang)面(mian)原因(yin)(yin)使硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)價格(ge)從(cong)2011年起開(kai)(kai)始低于石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)，僅(jin)約(yue)為(wei)大(da)宗石油(you)(you)基(ji)橡膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)，并(bing)開(kai)(kai)始大(da)規模替(ti)代石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)。這將極大(da)拓(tuo)展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)市(shi)場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)樹脂等其(qi)他有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)(de)消費。