硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)(yuan)子(zi)交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)(yuan)子(zi)上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和(he)少(shao)量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節(jie)組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)性能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性能(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性能(neng)良好(hao)，一(yi)般在-55℃下仍能(neng)工作。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性能(neng)也很突出，在180℃下可(ke)(ke)(ke)長(chang)期(qi)工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數(shu)周或更長(chang)時(shi)間仍有(you)彈性，瞬時(shi)可(ke)(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性好(hao)，氧氣透(tou)過率在合成(cheng)聚合物(wu)中是較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)還具有(you)生(sheng)理惰性、不會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)(de)(de)突出特(te)性，因此(ci)在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

    主(zhu)要品種

    硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠分(fen)(fen)類(lei)的方法很多，通常按(an)固化(hua)(hua)前的形態分(fen)(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠和(he)液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)硫化(hua)(hua)溫度(du)分(fen)(fen)為(wei)室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)所(suo)用單體(ti)的不同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)性(xing)能和(he)用途的不同(tong)又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)通用型、超耐低溫型、超耐高(gao)溫型、高(gao)強力型、耐油型、醫用型等(deng)等(deng)。

    發展史

    硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)以三氯(lv)化鐵為催化劑(ji)合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年，采用(yong)高(gao)比表(biao)面積的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍(yue)升到實用(yong)階段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成開(kai)始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本(ben)、韓國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)究始于1957年，多家研(yan)究所(suo)和(he)企業陸續開(kai)發(fa)出(chu)各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力為135千噸(dun)，其中(zhong)高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

    高溫(wen)硫化硅橡膠

    高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)過程是(shi)經(jing)過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)(de)(de)。它主要以(yi)高(gao)分子量的(de)(de)(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)烷(wan)為(wei)生(sheng)膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)補強(qiang)(qiang)主要是(shi)各(ge)(ge)種類型的(de)(de)(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度增(zeng)加(jia)數十(shi)倍。有(you)時為(wei)了降低成(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種特殊的(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入相應的(de)(de)(de)(de)(de)各(ge)(ge)種添(tian)加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)(ge)種有(you)機過氧(yang)化(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)劑(ji)(ji)。

    加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化的(de)目的(de)是進行高(gao)分子鏈的(de)交聯反(fan)應；二次硫(liu)化的(de)目的(de)是進行補充交聯、驅(qu)除硫(liu)化劑分解(jie)產物和其他揮發性(xing)化合物以穩定硫(liu)化膠的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備(bei)有開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密(mi)煉機(ji)。

    主(zhu)要性能

   （1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)一(yi)(yi)半，但(dan)在200℃以上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定(ding)(ding)的(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)(he)表(biao)面硬度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)玻(bo)璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表(biao)明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航空、宇(yu)航工業的(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭氧及紫(zi)外線等(deng)(deng)十分穩定(ding)(ding)，在不(bu)(bu)加任何添加劑(ji)的(de)情(qing)況下(xia)，就具(ju)有優(you)良(liang)的(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異(yi)的(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好(hao)。（5）物理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)物理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)(nai)油及化(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)(zhong)等(deng)(deng)的(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳(tan)等(deng)(deng)氣(qi)體(ti)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織不(bu)(bu)粘連，具(ju)有抗凝血作用(yong)，對肌體(ti)組織的(de)反應(ying)性(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特別適合作為醫用(yong)材料(liao)。

    硅(gui)橡(xiang)膠的(de)用(yong)量(liang)

    據中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)協(xie)會統計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產銷(xiao)分別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)輛(liang)(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)(liang)，同比分別(bie)增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅橡膠(jiao)的用(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天下的新研(yan)究，增加(jia)有機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件方面的用(yong)(yong)量(liang)，可(ke)以大幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的提(ti)高都(dou)將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡膠(jiao)需求(qiu)的增加(jia)。國(guo)家鼓勵(li)自主品(pin)(pin)(pin)牌(pai)的汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件實現(xian)自主化，《2012年(nian)(nian)度(du)黨政(zheng)機關(guan)(guan)公(gong)務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征(zheng)求(qiu)意見稿）》為自主品(pin)(pin)(pin)牌(pai)擴(kuo)大在(zai)政(zheng)府采購(gou)的市場份額，為改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)府采購(gou)以合資品(pin)(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)(pin)為主的局面提(ti)供(gong)了保障。促進自主品(pin)(pin)(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的應用(yong)(yong)提(ti)供(gong)有力保障。預測(ce)未來(lai)3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫(wen)硫(liu)化硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以年(nian)(nian)均20%增長。

    此外(wai)，硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)石(shi)油基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占(zhan)非(fei)石(shi)油基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量(liang)的(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)石(shi)油價格的(de)(de)大(da)幅(fu)上漲，同時(shi)我國(guo)(guo)在硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)(you)機(ji)硅單體的(de)(de)生產(chan)技(ji)術方(fang)面取得突破(po)，有(you)(you)機(ji)硅單體的(de)(de)生產(chan)技(ji)術在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)(guo)公司壟(long)斷(duan)，但(dan)目前我國(guo)(guo)已發(fa)展成(cheng)為(wei)全球有(you)(you)機(ji)硅單體第1大(da)國(guo)(guo)，這2個方(fang)面原因(yin)使硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年(nian)起開始(shi)低于石(shi)油基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)宗(zong)石(shi)油基(ji)(ji)(ji)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替代石(shi)油基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極(ji)大(da)拓展有(you)(you)機(ji)硅產(chan)業的(de)(de)市場空間(jian)，同時(shi)將(jiang)帶(dai)動(dong)硅油、硅烷偶聯劑和硅樹脂等其他有(you)(you)機(ji)硅產(chan)品(pin)的(de)(de)消費(fei)。