硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構成，硅(gui)(gui)原子上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)、低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)良(liang)好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工(gong)作。引入(ru)苯(ben)基(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數(shu)周或更(geng)長時(shi)間仍有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率在(zai)合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不會(hui)導(dao)致凝(ning)血的(de)(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)，因(yin)此在(zai)醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法很(hen)多，通(tong)常按固化(hua)前的形態分(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)溫度分(fen)為室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的不同，可分(fen)為甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯(ben)基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按性(xing)能和用(yong)途(tu)的不同又可分(fen)為通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低溫型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高溫型(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用(yong)(yong)高(gao)比表面積的(de)氣(qi)相法白炭(tan)黑補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成(cheng)功(gong)，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用(yong)(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術(shu)的(de)基(ji)礎。從(cong)二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開(kai)始(shi)生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化研究始(shi)于1957年，多家研究所和(he)企業陸續開(kai)發出各(ge)種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力(li)為(wei)135千噸(dun)，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是指聚硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)過程是經過高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)。它主要以(yi)高分子量的(de)聚甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)，混入(ru)補(bu)強填(tian)料(liao)、硫化(hua)劑(ji)(ji)等(deng)，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫化(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)補(bu)強主要是各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)白炭(tan)黑(hei)，可(ke)使硫化(hua)膠(jiao)的(de)強度增加(jia)(jia)數十倍。有(you)時為(wei)了降(jiang)低成(cheng)(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫化(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入(ru)相應的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫化(hua)劑(ji)(ji)是各(ge)種(zhong)有(you)機過氧化(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)劑(ji)(ji)。

加工(gong)成型(xing)方(fang)法(fa)如(ru)圖所示。一次硫(liu)化(hua)的目的是進行高分(fen)子鏈(lian)的交(jiao)聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)的目的是進行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產物和其(qi)他揮發性(xing)化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的各項性(xing)能。常用的設(she)備有開放式煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)(shi)高(gao)(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達(da)-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這(zhe)對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等十(shi)分(fen)穩(wen)定，在(zai)不加任(ren)何(he)添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，就(jiu)具有優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)，其物(wu)(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳等氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織(zhi)不粘連(lian)，具有抗(kang)凝(ning)血作用，對(dui)肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合(he)作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分(fen)別達到(dao)1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)硅橡膠的(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀(guan)研天下的(de)新研究，增(zeng)加(jia)有(you)機硅材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件(jian)(jian)方面的(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大幅(fu)度提高(gao)(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)安(an)全性(xing)能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)提高(gao)(gao)都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)對(dui)硅橡膠需求的(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)品牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件(jian)(jian)實現自主(zhu)化(hua)，《2012年度黨(dang)政機關公務用(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)車(che)型目(mu)錄（征求意見稿(gao)）》為自主(zhu)品牌(pai)擴大在(zai)政府(fu)采(cai)(cai)購(gou)的(de)市場份額，為改變目(mu)前國(guo)(guo)內政府(fu)采(cai)(cai)購(gou)以(yi)合資品牌(pai)產(chan)品為主(zhu)的(de)局面提供(gong)了(le)保障。促進自主(zhu)品牌(pai)發(fa)展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠的(de)應用(yong)(yong)提供(gong)有(you)力(li)保障。預測未來3年，我國(guo)(guo)室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)油價格的(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原(yuan)(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)生產(chan)技術方面取(qu)得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)生產(chan)技術在2005年前被幾家跨國公司壟斷，但目前我國已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全(quan)球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國，這(zhe)2個方面原(yuan)(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年起開始低(di)于石(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)油基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規(gui)模(mo)替代石(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)市場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費(fei)。