硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)子(zi)(zi)交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)(zi)上通常(chang)連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由(you)含甲基(ji)和(he)少(shao)量(liang)乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)引入可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)引入則可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能良(liang)好，一(yi)般(ban)在-55℃下(xia)仍(reng)能工作。引入苯(ben)基(ji)后(hou)，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能也很突(tu)出，在180℃下(xia)可長期工作，稍(shao)高(gao)于200℃也能承受數周或更長時間仍(reng)有彈(dan)性(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過率(lv)在合成(cheng)(cheng)聚(ju)合物中是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具(ju)有生(sheng)理(li)惰(duo)性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此在醫用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的(de)方法很多，通常按固化(hua)前(qian)的(de)形態分為(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)(wen)度分為(wei)室溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所(suo)用(yong)單體的(de)不同，可(ke)分為(wei)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)(deng)；按性(xing)能和用(yong)途的(de)不同又可(ke)分為(wei)通用(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)型(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑(ji)合(he)成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用高比表面(mian)積的(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升到實用階段(duan)，奠定了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)烷合(he)成(cheng)開始(shi)生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國家有美國。俄羅斯、德國、日本(ben)、韓國和中國等。中國硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業化(hua)研究(jiu)始(shi)于(yu)1957年，多家研究(jiu)所和企業陸續開發出各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中國硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產能(neng)力為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)(de)過程是(shi)經(jing)過高溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主要(yao)以(yi)高分子(zi)量的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯(xi)基硅(gui)氧烷為生膠，混入補(bu)強(qiang)填料(liao)、硫化(hua)(hua)(hua)劑等，在加熱加壓下硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)補(bu)強(qiang)主要(yao)是(shi)各(ge)種類型的(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫化(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加數十倍。有時(shi)為了(le)降低成(cheng)(cheng)(cheng)本或改善膠料(liao)性(xing)能(neng)及賦予(yu)硫化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)種特殊的(de)(de)性(xing)能(neng)，也(ye)加入相應的(de)(de)各(ge)種添加劑。硫化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種有機(ji)過氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)或加成(cheng)(cheng)(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成(cheng)型方法(fa)如圖所(suo)示。一次硫(liu)化(hua)的目的是(shi)進行高分(fen)子鏈的交聯(lian)(lian)反應(ying)；二(er)次硫(liu)化(hua)的目的是(shi)進行補充(chong)交聯(lian)(lian)、驅(qu)除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解(jie)產(chan)物和其他揮(hui)發性化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的各項性能。常用(yong)的設備有開放式(shi)煉膠(jiao)機、捏合機及真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十(shi)分穩定，在(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有(you)(you)(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)(you)中等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體組(zu)織不粘(zhan)連(lian)，具有(you)(you)(you)抗凝血(xue)作用(yong)，對(dui)(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別(bie)適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研天下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加有(you)機(ji)(ji)硅(gui)材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件方面的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大(da)幅(fu)度(du)提高(gao)(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全(quan)性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)提高(gao)(gao)都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)(guo)(guo)家鼓勵自主品牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件實現自主化，《2012年度(du)黨政(zheng)(zheng)機(ji)(ji)關公(gong)務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見(jian)稿）》為自主品牌擴大(da)在(zai)政(zheng)(zheng)府采(cai)購(gou)的(de)(de)(de)市(shi)場份額，為改變(bian)目(mu)前國(guo)(guo)(guo)內政(zheng)(zheng)府采(cai)購(gou)以合(he)資品牌產(chan)品為主的(de)(de)(de)局面提供(gong)了保障(zhang)。促進自主品牌發展，國(guo)(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提供(gong)有(you)力(li)保障(zhang)。預測未(wei)來3年，我國(guo)(guo)(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)將(jiang)以年均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)非石油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石油價格的(de)(de)(de)大幅(fu)上漲，同時(shi)我國(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵原料有機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方(fang)面(mian)取得突破，有機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在(zai)2005年(nian)前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前(qian)我國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)單體(ti)第1大國(guo)，這2個方(fang)面(mian)原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年(nian)起開(kai)始(shi)低于石油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大宗石油基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大規模替代石油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大拓(tuo)展有機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空(kong)間，同時(shi)將帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消費。