硅橡膠是指(zhi)主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)(yang)原(yuan)子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通(tong)常連有兩個(ge)有機(ji)基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈(lian)節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引入可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)、低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突出，在(zai)180℃下可(ke)長期工作(zuo)，稍(shao)高(gao)(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或(huo)更(geng)長時(shi)間仍有彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)好，氧(yang)(yang)氣(qi)透過(guo)率在(zai)合成(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)突出特性(xing)，因此在(zai)醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法很多，通常按(an)固化(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體(ti)的(de)不同(tong)，可分(fen)(fen)為甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和用途的(de)不同(tong)又(you)可分(fen)(fen)為通用型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由美(mei)國(guo)(guo)以三(san)氯(lv)化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合成的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問(wen)世。1948年(nian)(nian)，采用高比(bi)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)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實(shi)用階(jie)段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術(shu)的(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成開(kai)(kai)始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德(de)國(guo)(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)(hua)研究始于1957年(nian)(nian)，多家研究所和企(qi)業(ye)陸續開(kai)(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)(shi)指(zhi)聚硅氧(yang)(yang)烷變成(cheng)彈性體(ti)(ti)的(de)(de)過程是(shi)(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它(ta)主要(yao)以高分子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)(yang)烷為生膠(jiao)，混(hun)入(ru)補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性體(ti)(ti)。硅橡膠(jiao)的(de)(de)補強主要(yao)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)(de)白炭黑(hei)，可(ke)使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)數(shu)十倍。有時(shi)為了降低成(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)料性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)(de)性能，也加(jia)入(ru)相(xiang)應的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有機過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加工成(cheng)型(xing)方法如圖(tu)所示(shi)。一次(ci)硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行高分(fen)子(zi)鏈的(de)(de)交(jiao)聯反應(ying)；二次(ci)硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行補充交(jiao)聯、驅除硫化(hua)劑分(fen)解(jie)產(chan)物和其他揮發性化(hua)合(he)物以穩定硫化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各(ge)項(xiang)性能。常(chang)用的(de)(de)設備有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及(ji)真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是(shi)(shi)高(gao)溫(wen)穩(wen)(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是(shi)(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯變化。（2）低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可(ke)達(da)-100℃，表明(ming)其(qi)(qi)低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)(you)異。這對(dui)航空(kong)、宇航工業(ye)的(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)(deng)十分(fen)穩(wen)(wen)定(ding)，在(zai)不(bu)加任何添加劑(ji)(ji)的(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)(ju)有(you)(you)優(you)(you)(you)良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)優(you)(you)(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)(di)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)，其(qi)(qi)物(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)中(zhong)等(deng)(deng)的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳(tan)等(deng)(deng)氣(qi)體的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人(ren)體組(zu)(zu)織不(bu)粘連，具(ju)(ju)有(you)(you)抗凝血作用，對(dui)肌(ji)體組(zu)(zu)織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合(he)作為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分別(bie)達(da)到(dao)1927.18萬輛(liang)和(he)(he)(he)1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)新(xin)研(yan)究，增(zeng)加有(you)機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)(bu)件方(fang)面的(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大幅(fu)度提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)(he)(he)單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)提高(gao)都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需求的(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)(bu)件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年度黨(dang)政機關(guan)公務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求意見稿）》為自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴(kuo)大在政府(fu)采購的(de)市場份額，為改變目前國(guo)內政府(fu)采購以合資品(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)局面提供(gong)了保(bao)(bao)障(zhang)(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提供(gong)有(you)力保(bao)(bao)障(zhang)(zhang)。預測未來3年，我國(guo)室溫硫化硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)(jiang)以年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重要的(de)非(fei)(fei)石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約占(zhan)非(fei)(fei)石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消費量的(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)(wei)石(shi)油(you)(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)大(da)幅上(shang)漲，同時我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)關(guan)鍵原料有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技術方面(mian)取得突破，有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技術在(zai)2005年(nian)前被幾(ji)家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前我(wo)國(guo)已發展(zhan)成(cheng)為(wei)(wei)(wei)全(quan)球有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)，這2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)價(jia)格(ge)從2011年(nian)起開始(shi)低于石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅(jin)約為(wei)(wei)(wei)大(da)宗石(shi)油(you)(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)(wei)廉價(jia)的(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開始(shi)大(da)規模替代石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這將極大(da)拓(tuo)展(zhan)有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場(chang)空間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費。