硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅(gui)和氧原(yuan)子交替構成，硅(gui)原(yuan)子上(shang)通常連有(you)兩個(ge)有(you)機(ji)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)團(tuan)的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含(han)甲(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)硅(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)引入可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)引入則(ze)可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐溫(wen)及(ji)耐油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)(xia)仍(reng)能(neng)(neng)工作(zuo)。引入苯(ben)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也很(hen)突(tu)出，在(zai)180℃下(xia)(xia)可(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承(cheng)受數周或更長(chang)時間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上(shang)的(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)透(tou)過率在(zai)合成聚(ju)合物中是較(jiao)高(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多，通(tong)(tong)常按固(gu)化(hua)前的形態(tai)分(fen)為(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)溫度分(fen)為(wei)室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單(dan)體的不(bu)同，可分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按性能(neng)和(he)用(yong)途的不(bu)同又可分(fen)為(wei)通(tong)(tong)用(yong)型(xing)、超耐(nai)(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)(nai)高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵(tie)為(wei)催化劑合(he)成的(de)(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品(pin)問世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)(de)(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)性(xing)能躍升(sheng)到(dao)實(shi)用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)(de)(de)(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德(de)國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)工(gong)業化研(yan)究始于1957年(nian)，多家研(yan)究所(suo)和企業陸續開(kai)發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力(li)為(wei)135千(qian)噸(dun)，其(qi)中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅氧烷變成彈性(xing)體的(de)(de)過(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型的(de)(de)。它主要以高(gao)(gao)分子量的(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為生膠(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱(re)加壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補(bu)強(qiang)(qiang)主要是(shi)各(ge)(ge)(ge)種類型的(de)(de)白炭黑(hei)，可使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度增加數十(shi)倍。有時為了降低成本或改善膠(jiao)料性(xing)能及(ji)賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)(ge)種特殊的(de)(de)性(xing)能，也(ye)加入(ru)相應的(de)(de)各(ge)(ge)(ge)種添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)(ge)(ge)種有機(ji)過(guo)氧化(hua)(hua)物或加成反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工(gong)成型(xing)方法如圖(tu)所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進(jin)行(xing)高(gao)分子鏈(lian)的(de)(de)交(jiao)聯反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進(jin)行(xing)補(bu)充交(jiao)聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)(hua)劑分解(jie)產物和其他揮發(fa)性化(hua)(hua)合物以穩定(ding)硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)各項(xiang)性能(neng)。常(chang)用(yong)的(de)(de)設備有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真(zhen)空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠顯著的特(te)征是(shi)高(gao)(gao)溫穩定性(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的強度僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)膠或某些合成橡(xiang)(xiang)膠的一半，但(dan)在200℃以上(shang)的高(gao)(gao)溫環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持(chi)一定的柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬(ying)度，且力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變(bian)化(hua)。（2）低(di)(di)溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的玻璃(li)化(hua)溫度一般為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達(da)-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)(di)溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)航(hang)(hang)空、宇航(hang)(hang)工(gong)業(ye)的意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線等(deng)十分(fen)穩定，在不(bu)加任何(he)添加劑的情況下，就具有優良(liang)的耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠具有優異的絕緣(yuan)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠常(chang)溫下的物理(li)機(ji)(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠差(cha)，但(dan)在150℃的高(gao)(gao)溫和(he)-50℃的低(di)(di)溫下，其(qi)物理(li)機(ji)(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)(you)及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠具有中等(deng)的耐(nai)(nai)(nai)油(you)(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體的透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠無毒，無味，無嗅(xiu)，與人(ren)體組(zu)織不(bu)粘連，具有抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體組(zu)織的反應性(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別(bie)適合作為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷(xiao)分(fen)(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比(bi)分(fen)(fen)別(bie)增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)量約達(da)2.0萬t。根據觀研天下的(de)新(xin)研究，增加有機硅(gui)(gui)材(cai)料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件方面的(de)用(yong)量，可以大幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)用(yong)量水平的(de)提(ti)高都將推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)對(dui)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)增加。國家鼓(gu)勵(li)自主(zhu)品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件實現自主(zhu)化(hua)(hua)，《2012年度(du)黨政(zheng)機關公(gong)務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型(xing)目錄(lu)（征求(qiu)意(yi)見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌擴大在政(zheng)府(fu)(fu)采購(gou)的(de)市場份額，為(wei)改變目前國內(nei)政(zheng)府(fu)(fu)采購(gou)以合資品(pin)牌產品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)局(ju)面提(ti)供了保(bao)障。促進自主(zhu)品(pin)牌發展(zhan)，國產汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮(rong)將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提(ti)供有力保(bao)障。預測未來3年，我國室溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將以年均20%增長。

此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石(shi)(shi)油基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)油價(jia)格的(de)(de)(de)大幅(fu)上漲，同(tong)時我(wo)國在硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機硅單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術方(fang)(fang)面取得突(tu)破，有(you)機硅單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術在2005年前被幾(ji)家跨國公司壟斷，但目前我(wo)國已發(fa)展成(cheng)(cheng)為全球有(you)機硅單(dan)體(ti)第1大國，這2個方(fang)(fang)面原(yuan)因使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起開始低于石(shi)(shi)油基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大宗石(shi)(shi)油基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大規模(mo)替代石(shi)(shi)油基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大拓展有(you)機硅產(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶(dai)動硅油、硅烷偶聯劑和硅樹脂等其他有(you)機硅產(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)費。