硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和(he)(he)氧原子交替構(gou)成，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常連(lian)有兩(liang)個有機(ji)基團的(de)(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)主要由含甲基和(he)(he)少量乙(yi)烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基的(de)(de)(de)引入可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低(di)溫性(xing)能(neng)，三氟丙基及氰基的(de)(de)(de)引入則(ze)可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫性(xing)能(neng)良好，一般(ban)在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工作。引入苯基后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也很突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)長期工作，稍高于200℃也能(neng)承(cheng)受數周或(huo)更長時間仍(reng)有彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過(guo)率(lv)在(zai)合(he)成聚(ju)合(he)物中是(shi)較高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)、不(bu)會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此在(zai)醫(yi)用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)(de)方法很(hen)多(duo)，通常按(an)固化前(qian)的(de)(de)形態(tai)分(fen)為固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫度分(fen)為室溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所(suo)用單體的(de)(de)不同(tong)，可分(fen)為甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用途的(de)(de)不同(tong)又可分(fen)為通用型(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)、超(chao)耐高(gao)溫型(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期是(shi)由(you)美(mei)國(guo)以三(san)氯化(hua)(hua)鐵(tie)為催化(hua)(hua)劑合成(cheng)(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品(pin)問世。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高比表面(mian)積的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到(dao)實用(yong)階段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家(jia)(jia)有美(mei)國(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)、日(ri)本(ben)、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化(hua)(hua)研(yan)究始于1957年(nian)(nian)，多家(jia)(jia)研(yan)究所和企業(ye)陸(lu)續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是指聚(ju)(ju)硅氧(yang)烷變成彈(dan)性體的(de)過(guo)(guo)程是經過(guo)(guo)高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)。它(ta)主(zhu)要以高(gao)(gao)分子量的(de)聚(ju)(ju)甲基乙烯基硅氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)，混(hun)入補強填(tian)料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等(deng)，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈(dan)性體。硅橡膠(jiao)的(de)補強主(zhu)要是各(ge)種類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度(du)增加(jia)(jia)數十倍(bei)。有時為(wei)了(le)降(jiang)低成本或改(gai)善膠(jiao)料性能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)性能(neng)，也加(jia)(jia)入相應的(de)各(ge)種添加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是各(ge)種有機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型方法如圖(tu)所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行高分(fen)子鏈的(de)(de)交聯反應；二(er)次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行補(bu)充交聯、驅除(chu)硫(liu)(liu)化劑(ji)分(fen)解(jie)產物和其他揮發性化合物以穩定硫(liu)(liu)化膠的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有開(kai)放式(shi)煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅(jin)是(shi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保(bao)持一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)、回彈性(xing)和(he)表(biao)面硬度，且(qie)力學性(xing)能(neng)無明(ming)(ming)顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達-100℃，表(biao)明(ming)(ming)其(qi)低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)優(you)異(yi)(yi)。這對(dui)(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候性(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十分穩(wen)定(ding)(ding)，在不加任何添(tian)加劑的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就(jiu)具有優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)。（4）電氣性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異(yi)(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)(li)機械性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物理(li)(li)機械性(xing)能(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理(li)(li)機械性(xing)能(neng)優(you)于(yu)通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)(hua)學試劑性(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)能(neng)。（7）氣體透(tou)過性(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)氣體的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體組(zu)織不粘(zhan)連(lian)，具有抗凝(ning)血作(zuo)用(yong)(yong)，對(dui)(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作(zuo)為(wei)(wei)醫用(yong)(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達到(dao)1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比(bi)分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)量約達2.0萬t。根(gen)據觀研天下的(de)(de)新(xin)研究，增加(jia)有機硅材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)用(yong)量，可以(yi)大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量和(he)單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)提高都(dou)將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡(xiang)膠需求的(de)(de)增加(jia)。國家鼓勵(li)自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件實現自主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政機關公(gong)務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征(zheng)求意見稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在(zai)(zai)政府采(cai)(cai)購的(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)改變目前國內(nei)政府采(cai)(cai)購以(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提供了保障。促進自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展(zhan)，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提供有力保障。預測未來(lai)3年，我國室溫硫化硅橡(xiang)膠在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將以(yi)年均20%增長。

此外，硅(gui)橡膠是重要的(de)(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成橡膠，約占非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成橡膠消費(fei)量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲(zhang)，同時我國(guo)在硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有(you)(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方面取得突破(po)，有(you)(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在2005年(nian)前被(bei)幾家(jia)跨國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已發展(zhan)成為(wei)全球有(you)(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起開(kai)始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成橡膠，僅(jin)約為(wei)大(da)(da)宗(zong)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)橡膠的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)合成橡膠，并開(kai)始(shi)大(da)(da)規模替代(dai)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成橡膠。這(zhe)將(jiang)極大(da)(da)拓展(zhan)有(you)(you)機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場(chang)空間，同時將(jiang)帶動(dong)硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂(zhi)等(deng)其他(ta)有(you)(you)機(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)消費(fei)。