硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)和(he)氧原子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)原子(zi)上(shang)通(tong)常連有兩個有機(ji)基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則可提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也(ye)很突(tu)出，在180℃下可長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)承受數(shu)周或更長(chang)時(shi)間仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧氣(qi)透(tou)過(guo)率在合成(cheng)聚合物中(zhong)是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具(ju)有生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突(tu)出特(te)性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)(de)方法很多，通(tong)常按(an)(an)(an)固化前的(de)(de)形態分(fen)為固體硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)(an)硫(liu)(liu)化溫度分(fen)為室溫硫(liu)(liu)化硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)溫硫(liu)(liu)化硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)(an)所(suo)用(yong)單體的(de)(de)不同，可分(fen)為甲(jia)基乙烯(xi)(xi)基硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基苯(ben)基乙烯(xi)(xi)基硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅，腈硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)(an)(an)性能(neng)和用(yong)途的(de)(de)不同又可分(fen)為通(tong)用(yong)型(xing)、超耐低(di)溫型(xing)、超耐高(gao)(gao)溫型(xing)、高(gao)(gao)強力(li)型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以(yi)三(san)氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑(ji)合成的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年(nian)，采用高(gao)比表(biao)面積(ji)的(de)(de)(de)氣相法(fa)白炭黑補(bu)強的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍升到(dao)實用階段，奠(dian)定了現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)(de)基礎。從二(er)甲(jia)基二(er)氯硅(gui)烷合成開始(shi)生產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化(hua)研究始(shi)于(yu)1957年(nian)，多家(jia)研究所和企(qi)業陸(lu)續(xu)開發出各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為(wei)135千噸，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指(zhi)聚硅(gui)氧烷變成(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)。它(ta)主要以高(gao)分子量的(de)聚甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)氧烷為(wei)(wei)生膠(jiao)，混入(ru)補強填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補強主要是各種(zhong)(zhong)類(lei)型的(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)強度增加(jia)(jia)數十倍(bei)。有(you)(you)時(shi)為(wei)(wei)了(le)降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊的(de)性(xing)(xing)能，也(ye)加(jia)(jia)入(ru)相應的(de)各種(zhong)(zhong)添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)是各種(zhong)(zhong)有(you)(you)機過(guo)氧化(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化的目的是進(jin)行高分子(zi)鏈的交(jiao)(jiao)聯(lian)反應；二(er)次(ci)硫(liu)化的目的是進(jin)行補充交(jiao)(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化劑(ji)分解產物和其他揮發性化合物以穩(wen)定硫(liu)化膠的各項性能。常用的設備有開(kai)放(fang)式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高(gao)溫穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能保(bao)持(chi)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且(qie)力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能無明顯變化(hua)。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫度一(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表明其低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)異。這(zhe)對航空(kong)、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大(da)。（3）耐(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及(ji)紫(zi)外線等十分(fen)穩定，在(zai)(zai)不(bu)加任何(he)添(tian)加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫下(xia)(xia)，其物理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)于(yu)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)體透(tou)(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體組織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別適合(he)作為(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協(xie)會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達(da)到(dao)1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別(bie)增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量約達(da)2.0萬t。根(gen)據觀研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究(jiu)，增加(jia)有(you)機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量，可以大幅(fu)度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因(yin)此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量和(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量水(shui)平的(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對(dui)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需(xu)求的(de)(de)(de)增加(jia)。國家鼓勵(li)自主品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件實現自主化，《2012年度黨政(zheng)機關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型(xing)目(mu)錄(lu)（征求意見(jian)稿）》為(wei)自主品(pin)牌(pai)(pai)擴大在(zai)政(zheng)府采購的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前國內政(zheng)府采購以合資品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主的(de)(de)(de)局(ju)面提(ti)供(gong)了(le)保障。促(cu)進自主品(pin)牌(pai)(pai)發展(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)供(gong)有(you)力保障。預(yu)測未來3年，我國室溫硫(liu)化硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以年均20%增長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)非石(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但(dan)因(yin)為石(shi)(shi)油價(jia)格的(de)大(da)(da)幅上(shang)漲(zhang)，同時(shi)(shi)我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)生產技術方(fang)面(mian)取得突破，有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)生產技術在2005年前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目(mu)前(qian)我(wo)國(guo)已發展成(cheng)為全球(qiu)有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這(zhe)(zhe)2個方(fang)面(mian)原因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格從2011年起開(kai)始(shi)低(di)于石(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)(da)宗石(shi)(shi)油基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)(da)規模替代石(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)(zhe)將(jiang)極大(da)(da)拓展有(you)(you)機硅(gui)(gui)產業的(de)市場空間，同時(shi)(shi)將(jiang)帶動(dong)硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)機硅(gui)(gui)產品的(de)消(xiao)費。