硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)原(yuan)(yuan)子上(shang)通(tong)常連(lian)有(you)兩(liang)個有(you)機基團(tuan)的(de)(de)橡膠。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠主要由含甲基和(he)少量乙烯基的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)基的(de)(de)引入可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)耐(nai)高、低溫性能(neng)(neng)(neng)，三氟丙(bing)基及氰基的(de)(de)引入則可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠耐(nai)低溫性能(neng)(neng)(neng)良好(hao)，一般在(zai)(zai)(zai)-55℃下仍(reng)(reng)能(neng)(neng)(neng)工(gong)作(zuo)。引入苯(ben)基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)耐(nai)熱(re)性能(neng)(neng)(neng)也很突出，在(zai)(zai)(zai)180℃下可(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍高于200℃也能(neng)(neng)(neng)承受數周或更長時間(jian)仍(reng)(reng)有(you)彈性，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)透氣(qi)性好(hao)，氧氣(qi)透過率在(zai)(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中(zhong)是(shi)較高的(de)(de)。此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠還具有(you)生理惰性、不會(hui)導致凝血的(de)(de)突出特性，因(yin)此(ci)在(zai)(zai)(zai)醫(yi)用領(ling)域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的方法很(hen)多(duo)，通常按(an)(an)固化(hua)(hua)前的形態分(fen)(fen)為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液(ye)體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為室溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用單(dan)體的不同，可分(fen)(fen)為甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)(deng)；按(an)(an)性能和(he)用途的不同又可分(fen)(fen)為通用型(xing)、超(chao)(chao)耐低(di)溫(wen)型(xing)、超(chao)(chao)耐高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)以(yi)三氯化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用高(gao)比表面(mian)積(ji)的(de)(de)氣相法(fa)白(bai)炭黑補(bu)強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到實用階(jie)段(duan)，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研究始于(yu)1957年，多家研究所和(he)企(qi)業(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能(neng)力為135千(qian)噸(dun)(dun)，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是指聚硅(gui)(gui)氧烷變成(cheng)彈(dan)性體(ti)的(de)(de)(de)過程是經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要以高分子量的(de)(de)(de)聚甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)氧烷為生(sheng)膠(jiao)，混入(ru)補(bu)強填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在(zai)加熱(re)加壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強主要是各種(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度增加數(shu)十倍。有時為了(le)降(jiang)低成(cheng)本或改善膠(jiao)料(liao)性能(neng)及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性能(neng)，也加入(ru)相(xiang)應的(de)(de)(de)各種(zhong)添加劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是各種(zhong)有機(ji)過氧化(hua)(hua)物或加成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加工(gong)成(cheng)型方(fang)法如圖所示。一次(ci)(ci)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行高分(fen)(fen)子鏈的(de)交聯反應；二次(ci)(ci)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行補(bu)充交聯、驅除(chu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑分(fen)(fen)解產物和其他揮發性(xing)化(hua)合物以穩(wen)定硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備有開放式煉(lian)膠(jiao)(jiao)機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及(ji)真空密(mi)煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在200℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定(ding)的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)和表面(mian)硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在不加(jia)任(ren)何添(tian)加(jia)劑的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有優(you)良(liang)的(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)也非(fei)(fei)常好。（5）物理機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體組(zu)織不粘連，具(ju)有抗凝血作用，對(dui)(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)反應性(xing)(xing)非(fei)(fei)常少。特(te)別適(shi)合作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業硅橡膠的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)新研究，增加(jia)有(you)機(ji)硅材料(liao)在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量，可以大幅度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安(an)全(quan)性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量水平的(de)(de)提(ti)高都(dou)將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業對硅橡膠需(xu)求(qiu)的(de)(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件實現自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機(ji)關(guan)公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大在政府(fu)采(cai)購(gou)的(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)改變目(mu)前(qian)國(guo)內政府(fu)采(cai)購(gou)以合(he)資品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提(ti)供(gong)了保障(zhang)。促進自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)提(ti)供(gong)有(you)力保障(zhang)。預測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅橡膠在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將(jiang)以年(nian)均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非(fei)(fei)石(shi)油(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非(fei)(fei)石(shi)油(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量(liang)的(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)油(you)價格的(de)大幅上(shang)漲，同時我國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原(yuan)(yuan)料有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技術方面取得(de)突破(po)，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技術在2005年(nian)前被幾家跨國公司(si)壟斷，但(dan)目前我國已發(fa)展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大國，這(zhe)2個方面原(yuan)(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價格從2011年(nian)起開(kai)始低于石(shi)油(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)大宗石(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大規(gui)模(mo)替代石(shi)油(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大拓展(zhan)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)市(shi)場空(kong)間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)消費。