硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈(lian)由(you)硅(gui)和(he)氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)原子上通(tong)常(chang)連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)(ji)(ji)團(tuan)的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由(you)含甲基(ji)(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)引入可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)引入則(ze)可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良(liang)好(hao)，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引入苯基(ji)(ji)(ji)后(hou)，可達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也很(hen)突出(chu)，在180℃下(xia)可長期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長時間仍有(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率(lv)在合成(cheng)聚合物(wu)中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的(de)方法很多，通常(chang)按(an)(an)固化(hua)前的(de)形態分為固體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分為室(shi)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用單體的(de)不同，可分為甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按(an)(an)性能和用途的(de)不同又(you)可分為通用型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫用型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠早期是由美國(guo)以三氯(lv)化(hua)(hua)鐵為催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠產(chan)品(pin)問(wen)世。1948年，采用高(gao)比表面(mian)積(ji)的(de)氣相法(fa)白炭黑補(bu)強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)性能躍(yue)升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠生(sheng)(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)的(de)基礎。從(cong)二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷(wan)合成開始生(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)工業化(hua)(hua)研究(jiu)始于1957年，多家研究(jiu)所和(he)企業陸續開發出各(ge)種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠。到2003年底(di)，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠生(sheng)(sheng)產(chan)能力為135千噸，其中高(gao)溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)化(hua)硅橡膠是(shi)指聚(ju)硅氧(yang)烷(wan)(wan)變成(cheng)(cheng)彈性體(ti)的(de)過(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它主(zhu)要以(yi)高(gao)(gao)分(fen)子量的(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)烷(wan)(wan)為生膠，混入補強(qiang)填(tian)料、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈性體(ti)。硅橡膠的(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)各種類型的(de)白炭黑(hei)，可使(shi)硫(liu)化(hua)膠的(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)數(shu)十(shi)倍。有(you)時為了降低(di)成(cheng)(cheng)本(ben)或(huo)改善膠料性能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)膠各種特殊的(de)性能，也加(jia)入相(xiang)應的(de)各種添(tian)加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各種有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)物(wu)或(huo)加(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)劑(ji)。

加工(gong)成(cheng)型(xing)方法如圖所示(shi)。一次硫化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進行高分子鏈的(de)(de)(de)交聯(lian)反應；二次硫化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進行補充(chong)交聯(lian)、驅除硫化劑(ji)分解產物和其(qi)他揮發性(xing)化合(he)物以穩定硫化膠的(de)(de)(de)各(ge)項性(xing)能(neng)。常(chang)用的(de)(de)(de)設(she)備(bei)有開放式煉膠機、捏(nie)合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是(shi)高溫穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高溫環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)(ming)顯(xian)變化。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫度一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達-100℃，表明(ming)(ming)其(qi)低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意(yi)義(yi)重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外線等(deng)十分穩(wen)定(ding)，在(zai)不加任何(he)添加劑的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有優(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫下(xia)的(de)(de)(de)物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高溫和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫下(xia)，其(qi)物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳(tan)等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組(zu)織(zhi)不粘(zhan)連(lian)，具(ju)(ju)有抗凝血作(zuo)用(yong)，對肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合作(zuo)為醫用(yong)材(cai)料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)車工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車產銷分(fen)別達(da)到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車工業(ye)硅橡膠的(de)用量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)新研(yan)究(jiu)，增(zeng)(zeng)加(jia)有機硅材料在汽(qi)車零(ling)部件方面的(de)用量(liang)，可以(yi)大幅度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)車的(de)安全性能(neng)，因此(ci)，汽(qi)車產量(liang)和(he)單車用量(liang)水平的(de)提(ti)高(gao)都(dou)將推動汽(qi)車工業(ye)對硅橡膠需求的(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國家鼓勵(li)自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)車發展，關鍵汽(qi)車零(ling)部件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機關公務用車選用車型目(mu)錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)擴大在政(zheng)府采(cai)購的(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前國內(nei)政(zheng)府采(cai)購以(yi)合資品(pin)(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)局面提(ti)供了(le)保(bao)障。促進自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)發展，國產汽(qi)車業(ye)的(de)繁榮將為(wei)汽(qi)車膠的(de)應用提(ti)供有力保(bao)障。預測未來3年(nian)，我國室溫硫(liu)化硅橡膠在汽(qi)車行業(ye)將以(yi)年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)(de)(de)(de)非石油(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石油(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為石油(you)價格(ge)的(de)(de)(de)(de)大幅上漲，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術(shu)(shu)方(fang)面(mian)取(qu)得突破，有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術(shu)(shu)在2005年(nian)前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前(qian)我(wo)國(guo)已發展(zhan)成(cheng)為全(quan)球有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)第1大國(guo)，這2個方(fang)面(mian)原因使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格(ge)從(cong)2011年(nian)起開始低于石油(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為大宗石油(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大規模替代石油(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極(ji)大拓展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場空間，同時將帶(dai)動(dong)硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)(de)消費(fei)。