硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子上(shang)通常連(lian)有(you)(you)兩(liang)個(ge)有(you)(you)機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠主要(yao)由(you)含甲基(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入則可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良(liang)好(hao)，一般(ban)在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工作。引入苯(ben)基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工作，稍(shao)高于200℃也(ye)能(neng)承受數周或(huo)更(geng)長(chang)時間仍(reng)有(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣性(xing)(xing)好(hao)，氧氣透(tou)(tou)過率在(zai)合成聚(ju)合物中(zhong)是較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠還具有(you)(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝(ning)血的(de)(de)(de)(de)突出特(te)性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類(lei)的(de)(de)方法很多，通常(chang)按固化前(qian)的(de)(de)形態分(fen)為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫化溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)(yong)單體的(de)(de)不同(tong)，可分(fen)為甲(jia)基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)(deng)；按性(xing)能和(he)用(yong)(yong)途的(de)(de)不同(tong)又可分(fen)為通用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)橡膠(jiao)早期是由美(mei)國以(yi)三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)。1945年，硅(gui)橡膠(jiao)產品問世。1948年，采用高比表面(mian)積的(de)氣相法白(bai)炭黑補(bu)強的(de)硅(gui)橡膠(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)橡膠(jiao)的(de)性能(neng)躍升到(dao)實用階段(duan)，奠(dian)定(ding)了現(xian)代(dai)硅(gui)橡膠(jiao)生產技術的(de)基(ji)(ji)礎。從(cong)二(er)(er)甲基(ji)(ji)二(er)(er)氯硅(gui)烷合成開始生產硅(gui)橡膠(jiao)的(de)國家(jia)(jia)有美(mei)國。俄羅斯、德國、日本、韓(han)國和中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)橡膠(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)究始于(yu)1957年，多家(jia)(jia)研(yan)究所和企業陸續開發出各種硅(gui)橡膠(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國硅(gui)橡膠(jiao)生產能(neng)力(li)為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是指聚硅(gui)氧烷(wan)變(bian)成(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)的過程是經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的。它主要以高分子量的聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為(wei)生(sheng)膠(jiao)，混(hun)入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的補強(qiang)主要是各種類型(xing)的白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有(you)時為(wei)了降低成(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各種特殊的性(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)入相(xiang)應(ying)(ying)的各種添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是各種有(you)機過氧化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加(jia)工成型方法如圖(tu)所(suo)示。一次硫(liu)(liu)(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)高分子鏈的(de)交(jiao)聯反應；二次硫(liu)(liu)(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)(liu)(liu)化劑分解產(chan)物(wu)和其他揮發(fa)性化合物(wu)以穩定(ding)硫(liu)(liu)(liu)化膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)特征是高溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以上的(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊配方(fang)可(ke)達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這對航空(kong)、宇(yu)航工業的(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭(chou)氧及(ji)紫外(wai)線(xian)等十分穩定，在不(bu)加(jia)任何添(tian)加(jia)劑(ji)的(de)情況(kuang)下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)物理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其(qi)物理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化碳(tan)等氣(qi)體(ti)的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體(ti)組織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗(kang)凝血作(zuo)用，對肌體(ti)組織(zhi)的(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特別適(shi)合(he)作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)車工業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車產(chan)銷分(fen)別達(da)到(dao)1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同(tong)比分(fen)別增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車工業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約(yue)達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天(tian)下(xia)的(de)(de)(de)(de)新(xin)研究(jiu)，增(zeng)(zeng)加有機(ji)(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車零(ling)部(bu)件(jian)方(fang)面的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可(ke)以大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車的(de)(de)(de)(de)安(an)全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車產(chan)量(liang)和單車用(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)車工業(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠需求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)(guo)(guo)家鼓勵自(zi)(zi)(zi)主(zhu)品牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車發(fa)展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)車零(ling)部(bu)件(jian)實(shi)現自(zi)(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)機(ji)(ji)關(guan)公(gong)務用(yong)車選用(yong)車型目(mu)錄（征求意見稿(gao)）》為(wei)(wei)(wei)自(zi)(zi)(zi)主(zhu)品牌擴大在政(zheng)府采購(gou)(gou)的(de)(de)(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)(wei)改變目(mu)前國(guo)(guo)(guo)內政(zheng)府采購(gou)(gou)以合(he)資品牌產(chan)品為(wei)(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供了保(bao)障(zhang)。促(cu)進自(zi)(zi)(zi)主(zhu)品牌發(fa)展，國(guo)(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)(wei)汽(qi)(qi)車膠的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供有力保(bao)障(zhang)。預測未來3年，我國(guo)(guo)(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)車行業(ye)(ye)將(jiang)以年均(jun)20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非石油(you)(you)(you)(you)基(ji)合(he)成橡膠(jiao)，約占(zhan)非石油(you)(you)(you)(you)基(ji)合(he)成橡膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石油(you)(you)(you)(you)價格的(de)(de)(de)(de)大(da)幅上漲(zhang)，同時(shi)我國在硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵原料(liao)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)(de)(de)生產技(ji)術(shu)方(fang)(fang)面取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)(de)(de)生產技(ji)術(shu)在2005年前被幾(ji)家跨國公司壟(long)斷，但目前我國已發展成為(wei)全(quan)球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體第1大(da)國，這(zhe)2個(ge)方(fang)(fang)面原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格從2011年起開始低于石油(you)(you)(you)(you)基(ji)合(he)成橡膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗(zong)石油(you)(you)(you)(you)基(ji)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)(de)(de)(de)合(he)成橡膠(jiao)，并開始大(da)規(gui)模替(ti)代石油(you)(you)(you)(you)基(ji)合(he)成橡膠(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)拓(tuo)展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)(de)市場空間，同時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品(pin)的(de)(de)(de)(de)消(xiao)費。