硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子上(shang)通(tong)常連有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)團(tuan)的(de)(de)橡膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)主要由(you)含甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)引入可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油(you)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)良(liang)好，一(yi)般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工(gong)(gong)作。引入苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也很突出，在(zai)180℃下可(ke)長期(qi)工(gong)(gong)作，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受數周(zhou)或更長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過率在(zai)合成聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)突出特性(xing)，因此(ci)在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的方法很多(duo)，通(tong)常按(an)(an)固(gu)(gu)化(hua)前的形態分為固(gu)(gu)體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化(hua)溫度分為室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體(ti)(ti)的不同，可分為甲(jia)基(ji)(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)(an)性能(neng)和用(yong)途的不同又可分為通(tong)用(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠早期(qi)是由(you)美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合成(cheng)(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠產品問世(shi)。1948年，采用(yong)高比表面積的(de)氣相法白炭黑補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠研制成(cheng)(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)性能(neng)躍升到實用(yong)階段(duan)，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)(sheng)產技術的(de)基礎(chu)。從二(er)甲(jia)基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始(shi)生(sheng)(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有(you)美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)工業化(hua)(hua)研究始(shi)于(yu)1957年，多家(jia)研究所和企業陸續開發(fa)出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)(sheng)產能(neng)力(li)為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高溫膠100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)過(guo)(guo)程是經過(guo)(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它(ta)主要以高分子量的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混(hun)入補強填(tian)料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補強主要是各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白(bai)炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有時(shi)為了降低成(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入相(xiang)應的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)有機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型方法如圖所(suo)示(shi)。一次硫化的(de)目(mu)的(de)是進行(xing)高分子鏈的(de)交聯反(fan)應(ying)；二次硫化的(de)目(mu)的(de)是進行(xing)補充(chong)交聯、驅(qu)除硫化劑分解產物(wu)和其他揮發性化合物(wu)以穩定硫化膠(jiao)的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放(fang)式煉膠(jiao)機、捏合機及真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高溫穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常溫下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配方可(ke)達-100℃，表(biao)明其低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異。這(zhe)對航空(kong)(kong)、宇(yu)航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等(deng)十分穩(wen)定，在(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物(wu)(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫下(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高溫和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫下(xia)，其物(wu)(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化(hua)(hua)學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(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)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體(ti)組織(zhi)(zhi)不粘連，具有(you)抗(kang)凝血作(zuo)(zuo)用(yong)，對肌體(ti)組織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合作(zuo)(zuo)為(wei)醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協(xie)會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛，同比(bi)分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)(wan)t。根(gen)據觀(guan)研(yan)天(tian)下(xia)的(de)(de)新研(yan)究，增加(jia)有(you)機硅(gui)材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)高都將推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對(dui)硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)增加(jia)。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自(zi)(zi)主化，《2012年度黨政(zheng)機關公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌擴大在(zai)政(zheng)府采購的(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)改變目前國(guo)(guo)內政(zheng)府采購以合資品(pin)(pin)牌產品(pin)(pin)為(wei)主的(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保(bao)障。促(cu)進(jin)自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌發展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提(ti)供有(you)力(li)保(bao)障。預測未來3年，我國(guo)(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以年均(jun)20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的98%。但因為石(shi)(shi)油(you)價格的大(da)幅(fu)上漲，同時(shi)我(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的關鍵(jian)原(yuan)料有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的生產技術方(fang)面(mian)取得突破，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的生產技術在2005年前(qian)被幾家跨(kua)國(guo)(guo)公司壟斷(duan)，但目前(qian)我(wo)國(guo)(guo)已(yi)發展(zhan)成為全(quan)球有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)(guo)，這2個方(fang)面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的價格從(cong)2011年起開始低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的80%～90%，成為廉價的合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規(gui)模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展(zhan)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產業的市(shi)場空間，同時(shi)將帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他(ta)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產品的消(xiao)費。