硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡膠。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠主要(yao)由(you)含(han)甲(jia)基(ji)(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也很突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長(chang)(chang)期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)承(cheng)受數周或(huo)更長(chang)(chang)時(shi)間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率在(zai)合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠還具有生理(li)惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)(de)方法很多，通常(chang)按固化前的(de)(de)形態(tai)分(fen)(fen)為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)為室溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所(suo)用(yong)(yong)單體的(de)(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)為甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按性能和用(yong)(yong)途的(de)(de)不同(tong)又(you)可(ke)分(fen)(fen)為通用(yong)(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用(yong)(yong)型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)(wei)催化劑(ji)合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采(cai)用(yong)高比表面積(ji)的(de)氣(qi)相法(fa)白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用(yong)階段，奠(dian)定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基(ji)礎。從(cong)二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德(de)國(guo)(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)工業化研究始于(yu)1957年(nian)，多家研究所(suo)和企業陸續開(kai)發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為(wei)(wei)135千(qian)噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠是(shi)指聚硅(gui)氧烷變成彈(dan)性體(ti)的(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)(de)(de)。它主要(yao)以高分子量(liang)的(de)(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷為生膠，混入補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成彈(dan)性體(ti)。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)各種類型(xing)的(de)(de)(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有(you)時為了(le)降低成本或(huo)改善膠料性能及(ji)賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠各種特殊的(de)(de)(de)(de)性能，也加(jia)入相(xiang)應的(de)(de)(de)(de)各種添(tian)加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種有(you)機過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)物(wu)或(huo)加(jia)成反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所(suo)示。一次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)高(gao)分子鏈的(de)交聯(lian)反應；二(er)次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)補充交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產(chan)物(wu)和其他揮發性化(hua)合(he)物(wu)以(yi)穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)各(ge)項性能。常用的(de)設(she)備有開(kai)放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及(ji)真空(kong)密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)保(bao)持(chi)一(yi)定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變化。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表明其低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對航空、宇航工(gong)業(ye)的(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外(wai)線等(deng)(deng)十分穩定(ding)，在不加任何添加劑的(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)(xia)，就(jiu)具有(you)優良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)優異的(de)(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物(wu)(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于(yu)通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)中等(deng)(deng)的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)(deng)氣(qi)體的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體組織(zhi)不粘(zhan)連，具有(you)抗凝血(xue)作(zuo)用，對肌體組織(zhi)的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適(shi)合作(zuo)為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業協(xie)會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同(tong)比分(fen)別增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀(guan)研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增加有(you)機硅(gui)材(cai)料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)幅(fu)度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)提高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增加。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件實現(xian)自(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌擴大(da)在政(zheng)府采(cai)購(gou)的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內(nei)政(zheng)府采(cai)購(gou)以(yi)合(he)資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面(mian)提供了保(bao)障(zhang)。促(cu)進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)提供有(you)力保(bao)障(zhang)。預(yu)測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將以(yi)年(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非(fei)石油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)98%。但(dan)因為(wei)石油(you)價(jia)格(ge)的(de)大(da)幅上(shang)漲，同(tong)時(shi)我國(guo)在(zai)(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)生產(chan)技(ji)術方(fang)面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)生產(chan)技(ji)術在(zai)(zai)2005年(nian)前被幾家(jia)跨國(guo)公(gong)司壟斷(duan)，但(dan)目前我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體第1大(da)國(guo)，這2個方(fang)面原因使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格(ge)從2011年(nian)起開始低于(yu)石油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石油(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開始大(da)規模替代石油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場(chang)空間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費(fei)。