硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通常(chang)連(lian)有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)團的橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)的引入可提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐高(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的引入則(ze)可提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐溫(wen)(wen)及耐油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)工作。引入苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突(tu)出(chu)，在180℃下可長(chang)(chang)期工作，稍高(gao)于(yu)200℃也(ye)能(neng)承受(shou)數(shu)周或更長(chang)(chang)時(shi)間仍(reng)有(you)(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐300℃以上(shang)的高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透(tou)過率在合成(cheng)(cheng)聚(ju)合物中是(shi)較(jiao)高(gao)的。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導(dao)致(zhi)凝血的突(tu)出(chu)特(te)性(xing)(xing)(xing)，因(yin)此在醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法很(hen)多，通常按固(gu)化(hua)前的(de)形(xing)態分(fen)(fen)為(wei)固(gu)體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用單體的(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按性能和用途的(de)不同(tong)又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)通用型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐高溫(wen)型(xing)、高強(qiang)力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯化鐵為(wei)催(cui)化劑合成的。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采(cai)用高(gao)比表面積的氣(qi)相法白炭黑補強的硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能(neng)躍升到(dao)實(shi)用階(jie)段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技(ji)術的基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷合成開始生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅(luo)斯(si)、德(de)國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業化研(yan)究(jiu)始于1957年，多家研(yan)究(jiu)所(suo)和(he)企業陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能(neng)力為(wei)135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)(xing)體(ti)的過程是(shi)經過高溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的。它主要以高分子(zi)量的聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)，混入補強填(tian)料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)的補強主要是(shi)各種(zhong)(zhong)類型的白炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的強度(du)增加(jia)數十倍。有(you)(you)時為(wei)了降(jiang)低成(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)料性(xing)(xing)能(neng)及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊的性(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)入相應的各種(zhong)(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)(zhong)有(you)(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型方法如(ru)圖所示(shi)。一次硫(liu)化(hua)的目(mu)的是(shi)進(jin)行(xing)高分子(zi)鏈的交聯反應(ying)；二次硫(liu)化(hua)的目(mu)的是(shi)進(jin)行(xing)補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產物和其(qi)他揮發性化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠的各(ge)項性能(neng)。常用的設備(bei)有(you)開(kai)放式煉(lian)膠機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能保持一定的(de)(de)柔韌性(xing)、回(hui)彈性(xing)和表面硬度(du)，且力(li)學性(xing)能無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)能硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一般(ban)為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)能優(you)異。這對航(hang)(hang)空(kong)、宇航(hang)(hang)工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)(deng)十分穩定，在(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)(you)優(you)良的(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)能，耐(nai)電暈(yun)性(xing)和耐(nai)電弧性(xing)也非常好。（5）物(wu)(wu)(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)(wu)(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)能比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)(wu)(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)能優(you)于(yu)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中(zhong)等(deng)(deng)的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)能。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過(guo)性(xing)能。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等(deng)(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)組織(zhi)(zhi)不粘連，具(ju)有(you)(you)抗凝血作用(yong)，對肌體(ti)組織(zhi)(zhi)的(de)(de)反(fan)應性(xing)非常少。特(te)別(bie)適合作為(wei)醫用(yong)材(cai)料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬t。根據觀研天(tian)下的(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)有機(ji)硅材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)大(da)幅度(du)(du)提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實(shi)現自(zi)(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年度(du)(du)黨政機(ji)關公(gong)務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征(zheng)求意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)擴大(da)在(zai)政府(fu)(fu)采購(gou)的(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改變目前(qian)國(guo)(guo)內政府(fu)(fu)采購(gou)以(yi)合資品牌(pai)產品為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提供(gong)了保(bao)障。促進自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)發(fa)展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提供(gong)有力保(bao)障。預測(ce)未來(lai)3年，我國(guo)(guo)室溫硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為石(shi)油(you)(you)價(jia)(jia)格(ge)的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我(wo)國在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體的(de)(de)(de)生產技(ji)術方面取得(de)突破，有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體的(de)(de)(de)生產技(ji)術在(zai)2005年(nian)前被幾家跨國公司壟斷，但(dan)目前我(wo)國已發展(zhan)成(cheng)為全球有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體第1大(da)國，這2個方面原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)(jia)格(ge)從2011年(nian)起開始低(di)于(yu)石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗(zong)石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)(jia)的(de)(de)(de)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規(gui)模(mo)替代石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展(zhan)有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)產業(ye)的(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時(shi)將(jiang)帶(dai)動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)產品的(de)(de)(de)消費。