硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)(lian)由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構成，硅(gui)(gui)原子上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)(lian)節組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能，三(san)氟丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則(ze)可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能良(liang)好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍能工(gong)作。引(yin)入苯基(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能也很突出，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長期工(gong)作，稍高于200℃也能承受數周或更長時間仍有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率在(zai)(zai)合(he)成聚合(he)物中是(shi)較高的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)分(fen)類的(de)方法(fa)很多(duo)，通常(chang)按(an)固化(hua)前(qian)的(de)形態分(fen)為固體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度(du)分(fen)為室(shi)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的(de)不(bu)同(tong)(tong)，可(ke)分(fen)為甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)等(deng)(deng)；按(an)性能和(he)用(yong)途(tu)的(de)不(bu)同(tong)(tong)又(you)可(ke)分(fen)為通用(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世(shi)。1948年，采用高(gao)比表面積(ji)的(de)(de)氣(qi)相法白炭黑補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到實(shi)用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)基礎。從(cong)二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研究始于1957年，多家(jia)研究所(suo)和企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能(neng)力為135千噸(dun)，其(qi)中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體的(de)(de)(de)過程是(shi)(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要以高分子量的(de)(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷為生膠，混入補(bu)強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)補(bu)強主要是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)(de)(de)白炭黑(hei)，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)強度增加(jia)(jia)數(shu)十倍。有時為了降低成(cheng)本或(huo)改善膠料性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)入相應的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有機(ji)過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行高分(fen)子鏈(lian)的(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行補(bu)充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化(hua)劑分(fen)解產物和(he)其(qi)他揮發性化(hua)合物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)各項(xiang)性能。常用的(de)設備(bei)有開放式(shi)煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)特征是(shi)(shi)高溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅(jin)是(shi)(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但(dan)在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達(da)-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異。這對(dui)(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧、臭氧及紫外線等十分穩定(ding)，在不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情況下，就具(ju)(ju)有優(you)(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)(you)異的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下，其物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣、氮(dan)、氧、二氧化碳等氣體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織(zhi)不粘(zhan)連，具(ju)(ju)有抗凝血作(zuo)用，對(dui)(dui)肌(ji)體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別(bie)適合(he)作(zuo)為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國汽車(che)工業(ye)協(xie)會(hui)統計(ji)，2012年(nian)，汽車(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分(fen)別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽車(che)工業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的用(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的新研究，增(zeng)加有機(ji)(ji)硅(gui)材料在汽車(che)零部件方(fang)面的用(yong)量，可(ke)以大(da)幅度提高汽車(che)的安全性能，因此，汽車(che)產量和(he)單(dan)車(che)用(yong)量水平的提高都(dou)將推動汽車(che)工業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠需求的增(zeng)加。國家鼓勵(li)自主品牌(pai)的汽車(che)發展，關(guan)鍵汽車(che)零部件實現自主化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機(ji)(ji)關(guan)公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型(xing)目錄（征求意見稿）》為自主品牌(pai)擴大(da)在政(zheng)府采購(gou)的市場份額(e)，為改(gai)變(bian)目前國內(nei)政(zheng)府采購(gou)以合資(zi)品牌(pai)產品為主的局面提供了保(bao)障(zhang)。促進自主品牌(pai)發展，國產汽車(che)業(ye)的繁榮(rong)將為汽車(che)膠的應用(yong)提供有力(li)保(bao)障(zhang)。預測未(wei)來3年(nian)，我國室(shi)溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠在汽車(che)行(xing)業(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)是重要(yao)的(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)大(da)幅上漲(zhang)，同(tong)時我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術方面取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術在2005年前(qian)(qian)被幾家跨國(guo)公司(si)壟斷(duan)，但目(mu)前(qian)(qian)我國(guo)已(yi)發展成(cheng)(cheng)為全球(qiu)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)，這2個(ge)方面原因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)價格從(cong)2011年起開(kai)始(shi)低(di)于(yu)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉(lian)價的(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)。這將極大(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他(ta)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消費。