硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧原(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上通常(chang)連(lian)有兩個有機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)橡膠(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低(di)(di)溫性能(neng)(neng)，三(san)氟(fu)丙(bing)基(ji)(ji)(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)油性能(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)耐(nai)(nai)低(di)(di)溫性能(neng)(neng)良好(hao)(hao)，一(yi)般(ban)在-55℃下仍能(neng)(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性能(neng)(neng)也很突出(chu)，在180℃下可長(chang)期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周(zhou)或更(geng)長(chang)時間仍有彈性，瞬時可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性好(hao)(hao)，氧氣透過率在合(he)(he)成(cheng)聚(ju)合(he)(he)物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)。此(ci)(ci)外，硅(gui)橡膠(jiao)還具有生理惰性、不會導(dao)致凝(ning)血的(de)(de)(de)(de)(de)突出(chu)特性，因此(ci)(ci)在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的方法(fa)很多(duo)，通常按固化(hua)前的形態分(fen)為固體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所(suo)用(yong)單體(ti)(ti)的不(bu)同(tong)，可(ke)分(fen)為甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)途的不(bu)同(tong)又可(ke)分(fen)為通用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠早期是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠產(chan)(chan)品問(wen)世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)(de)氣相法(fa)白炭(tan)黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)性能躍(yue)升到實用階段(duan)，奠定了(le)現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生產(chan)(chan)技術(shu)的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合成開始(shi)生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯(si)、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)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)工業(ye)化研(yan)究始(shi)于1957年(nian)，多家研(yan)究所(suo)和企業(ye)陸(lu)續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。到2003年(nian)底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生產(chan)(chan)能力為135千噸(dun)，其中(zhong)高溫(wen)膠100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)氧(yang)烷變成彈性體(ti)的(de)(de)過程是經過高溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型的(de)(de)。它主要以高分子(zi)量的(de)(de)聚甲基乙烯(xi)基硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強填料(liao)、硫(liu)化(hua)劑等，在加熱加壓下(xia)硫(liu)化(hua)成彈性體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主要是各種類型的(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)增加數十倍。有時(shi)為了降低成本或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性能(neng)及賦(fu)予硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各種特殊的(de)(de)性能(neng)，也加入(ru)相應(ying)的(de)(de)各種添加劑。硫(liu)化(hua)劑是各種有機過氧(yang)化(hua)物或加成反(fan)應(ying)催化(hua)劑。

加工成(cheng)型(xing)方(fang)法如圖(tu)所示。一次硫(liu)(liu)化的(de)目的(de)是進行高(gao)分子(zi)鏈的(de)交聯(lian)反(fan)應；二次硫(liu)(liu)化的(de)目的(de)是進行補充交聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)(liu)化劑(ji)分解產物(wu)和其(qi)他揮發性(xing)化合物(wu)以穩(wen)定硫(liu)(liu)化膠的(de)各(ge)項性(xing)能。常用的(de)設備有開(kai)放式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真空(kong)密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度僅(jin)是天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)或某(mou)些合(he)成橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)(ming)顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表明(ming)(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線(xian)等(deng)(deng)十分(fen)穩定，在不加任何添(tian)加劑的(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具有優(you)(you)良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)具有優(you)(you)異(yi)的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)差(cha)，但(dan)在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)具有中等(deng)(deng)的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)(deng)氣(qi)體的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織不粘連(lian)，具有抗凝(ning)血作用(yong)，對(dui)(dui)肌(ji)體組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合(he)作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業協會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業硅橡膠的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)(de)新研究，增加有(you)機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件方面(mian)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)量，可以(yi)大幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)(yong)量水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業對硅橡膠需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件實現自主(zhu)化(hua)，《2012年度(du)黨政(zheng)機(ji)關公務(wu)用(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征求(qiu)意(yi)見(jian)稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴(kuo)大在(zai)政(zheng)府采購的(de)(de)(de)(de)市場份額(e)，為(wei)改變(bian)目前國(guo)內政(zheng)府采購以(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局(ju)面(mian)提(ti)供(gong)了保障。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)提(ti)供(gong)有(you)力保障。預(yu)測未來3年，我國(guo)室溫(wen)硫化(hua)硅橡膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業將以(yi)年均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的(de)非(fei)(fei)石(shi)(shi)油基合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非(fei)(fei)石(shi)(shi)油基合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)(shi)油價(jia)(jia)格的(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我國在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)技術(shu)方面取(qu)得突(tu)破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)技術(shu)在2005年(nian)前(qian)被幾家跨國公司壟斷，但(dan)目前(qian)我國已發展成為(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國，這(zhe)2個方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)(jia)格從(cong)2011年(nian)起開始低(di)于(yu)石(shi)(shi)油基合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約(yue)為(wei)大(da)宗(zong)石(shi)(shi)油基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成為(wei)廉價(jia)(jia)的(de)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)(shi)油基合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場空間(jian)，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費。