硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常(chang)連有(you)(you)兩個有(you)(you)機(ji)基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含(han)甲基(ji)(ji)和(he)少量(liang)乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐高、低溫性能(neng)(neng)(neng)，三(san)氟丙(bing)基(ji)(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐溫及(ji)耐油(you)性能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫性能(neng)(neng)(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)(neng)工(gong)作。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐熱性能(neng)(neng)(neng)也很突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)長期工(gong)作，稍高于(yu)200℃也能(neng)(neng)(neng)承受數周(zhou)或更長時間仍(reng)有(you)(you)彈(dan)性，瞬(shun)時可(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性好(hao)，氧氣透過率在(zai)合(he)成聚合(he)物中是較高的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理惰性、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出特(te)性，因此(ci)在(zai)醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通常按固(gu)化(hua)(hua)前(qian)的(de)形態(tai)分(fen)為固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)(hua)溫度分(fen)為室溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所(suo)用(yong)單體的(de)不同，可(ke)分(fen)為甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)途(tu)的(de)不同又可(ke)分(fen)為通用(yong)型(xing)、超耐(nai)低(di)溫型(xing)、超耐(nai)高(gao)(gao)溫型(xing)、高(gao)(gao)強(qiang)力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠早期是由美國(guo)以三氯(lv)化鐵(tie)為催化劑合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠產品(pin)問世。1948年，采用高比(bi)表面積的(de)氣相(xiang)法白炭(tan)黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠研(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)性能(neng)躍升到(dao)實用階段，奠定了(le)現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生產技術的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成開(kai)始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)工業化研(yan)究(jiu)始于1957年，多(duo)家(jia)研(yan)究(jiu)所和(he)企(qi)業陸續開(kai)發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。到(dao)2003年底(di)，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生產能(neng)力為135千噸，其中高溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠是指(zhi)聚硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體的(de)過(guo)程是經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主(zhu)(zhu)要(yao)以高分子量的(de)聚甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為(wei)(wei)生膠，混入補(bu)強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體。硅(gui)橡膠的(de)補(bu)強(qiang)主(zhu)(zhu)要(yao)是各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)白(bai)炭(tan)黑，可(ke)使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有(you)時(shi)為(wei)(wei)了降低成(cheng)本或改善膠料(liao)性(xing)(xing)(xing)能及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)性(xing)(xing)(xing)能，也加(jia)入相應的(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)添(tian)加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)有(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)劑。

加(jia)工(gong)成型方法如圖(tu)所示。一次硫化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)行高分(fen)子鏈的(de)(de)交聯(lian)(lian)反應；二次硫化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)行補充交聯(lian)(lian)、驅除硫化劑分(fen)解產(chan)物(wu)(wu)和其他揮發性化合物(wu)(wu)以(yi)穩定硫化膠的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有開放式(shi)煉(lian)膠機、捏(nie)合機及(ji)真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但(dan)在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境(jing)下，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯變(bian)化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配(pei)方可達(da)-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫(zi)外(wai)線等(deng)十分穩定(ding)(ding)，在(zai)不(bu)加任何添(tian)加劑的(de)(de)(de)情(qing)況下，就(jiu)具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及(ji)化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮(dan)、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗(kang)凝血作用(yong)(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別適合作為醫(yi)用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)新(xin)研究，增加有機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件方(fang)面的(de)用(yong)(yong)量，可以(yi)(yi)(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)提(ti)高都(dou)將推(tui)動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)增加。國(guo)家鼓勵(li)自主品(pin)(pin)(pin)牌的(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件實現自主化，《2012年度黨(dang)政機(ji)關(guan)公(gong)務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為自主品(pin)(pin)(pin)牌擴大在(zai)政府(fu)采購的(de)市場份額，為改(gai)變(bian)目(mu)前國(guo)內政府(fu)采購以(yi)(yi)(yi)合資品(pin)(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)(pin)為主的(de)局面提(ti)供了(le)保障(zhang)。促進自主品(pin)(pin)(pin)牌發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將為汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力保障(zhang)。預測未來3年，我國(guo)室溫硫(liu)化硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)(yi)(yi)年均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠是重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡膠，約(yue)(yue)占(zhan)非(fei)石(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡膠消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油價格的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產(chan)技術方面取得突破，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產(chan)技術在2005年(nian)前(qian)被幾家(jia)跨國(guo)公司壟斷，但目前(qian)我國(guo)已(yi)發展成(cheng)為(wei)全球有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)價格從2011年(nian)起開(kai)始(shi)(shi)低于石(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡膠，僅(jin)約(yue)(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)油基(ji)(ji)橡膠的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡膠，并開(kai)始(shi)(shi)大(da)規(gui)模替代石(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡膠。這(zhe)將(jiang)極大(da)拓(tuo)展有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市(shi)場空間，同時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)費。