硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)和(he)氧(yang)(yang)原子交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)原子上(shang)通常連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡膠。普(pu)通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡膠主(zhu)要由含甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)(ru)則(ze)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油(you)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡膠耐(nai)(nai)低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)工作(zuo)。引入(ru)(ru)苯(ben)基(ji)后(hou)，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)承受數周或更長時間仍有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)好(hao)，氧(yang)(yang)氣透過(guo)率在(zai)合成(cheng)聚(ju)合物(wu)中(zhong)是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)橡膠還具有(you)生(sheng)理惰性(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因(yin)此在(zai)醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法(fa)很多，通常按固(gu)化前的(de)形態分(fen)為(wei)(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液(ye)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化溫(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用單體的(de)不(bu)同(tong)，可(ke)(ke)分(fen)為(wei)(wei)甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)(deng)；按性能和(he)用途的(de)不(bu)同(tong)又可(ke)(ke)分(fen)為(wei)(wei)通用型、超(chao)耐低溫(wen)型、超(chao)耐高(gao)溫(wen)型、高(gao)強力型、耐油型、醫用型等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑(ji)合(he)成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品(pin)問世(shi)。1948年(nian)，采用高(gao)比表面積的(de)(de)氣相(xiang)法白炭黑補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍升到實用階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)(de)基(ji)(ji)礎。從二(er)(er)甲基(ji)(ji)二(er)(er)氯硅(gui)(gui)烷合(he)成開始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研究始于1957年(nian)，多家(jia)研究所和企業陸續(xu)開發出(chu)各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力為135千噸，其(qi)中(zhong)高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)彈性體的(de)過程是(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它(ta)主要(yao)(yao)以高分子(zi)量(liang)的(de)聚甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧烷為(wei)生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)主要(yao)(yao)是(shi)各(ge)種類(lei)型的(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)(jia)數(shu)十倍。有(you)時為(wei)了降低(di)成(cheng)(cheng)本或(huo)改(gai)善膠(jiao)料性能及(ji)賦予(yu)硫(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)性能，也加(jia)(jia)入相應(ying)的(de)各(ge)種添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)劑是(shi)各(ge)種有(you)機過氧化(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反(fan)應(ying)催化(hua)劑。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次硫化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進行(xing)(xing)高分子(zi)鏈的(de)(de)(de)交(jiao)聯反應；二次硫化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進行(xing)(xing)補充(chong)交(jiao)聯、驅除硫化(hua)劑分解產(chan)物(wu)和其他(ta)揮發(fa)性化(hua)合(he)物(wu)以(yi)穩定硫化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)(de)設備有開放式(shi)煉膠(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些(xie)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且(qie)力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對航空、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫外線等(deng)十分穩(wen)定，在(zai)不(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有優良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及(ji)化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣、氮(dan)、氧、二氧化碳等(deng)氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人(ren)體(ti)(ti)組(zu)織不(bu)粘連，具有抗(kang)凝血作用(yong)(yong)，對肌體(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別(bie)適合(he)(he)作為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷(xiao)分(fen)別(bie)達(da)到(dao)1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別(bie)增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用量(liang)約達(da)2.0萬t。根(gen)據觀研天(tian)下的(de)(de)(de)新研究，增加有機硅材(cai)料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件方面(mian)的(de)(de)(de)用量(liang)，可以大(da)幅度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全(quan)性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)用量(liang)水平的(de)(de)(de)提高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主品(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件實現(xian)自(zi)(zi)主化，《2012年度黨政(zheng)機關公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求意(yi)見稿(gao)）》為自(zi)(zi)主品(pin)牌擴大(da)在政(zheng)府采購的(de)(de)(de)市(shi)場份額，為改變目前國(guo)內政(zheng)府采購以合資(zi)品(pin)牌產品(pin)為主的(de)(de)(de)局面(mian)提供了(le)保障(zhang)。促(cu)進(jin)自(zi)(zi)主品(pin)牌發(fa)展，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁(fan)榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用提供有力保障(zhang)。預(yu)測未來3年，我國(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)將以年均(jun)20%增長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石油(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石油(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為石油(you)價(jia)格的(de)(de)(de)大(da)(da)(da)幅上(shang)漲(zhang)，同時我國(guo)(guo)在(zai)(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術方(fang)面(mian)取得突破(po)，有機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術在(zai)(zai)2005年(nian)前被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷(duan)，但(dan)目前我國(guo)(guo)已發展成為全球有機(ji)硅(gui)單體(ti)第(di)1大(da)(da)(da)國(guo)(guo)，這2個方(fang)面(mian)原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起開(kai)始(shi)低(di)于石油(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大(da)(da)(da)宗(zong)石油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為廉價(jia)的(de)(de)(de)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)始(shi)大(da)(da)(da)規模替代石油(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)(da)拓(tuo)展有機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市(shi)場(chang)空間(jian)，同時將(jiang)帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消費。