硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)和氧原子交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)原子上通(tong)常連有兩個有機(ji)基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節(jie)組(zu)成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入則可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍能(neng)工作。引入苯(ben)基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出，在180℃下可長期工作，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也(ye)能(neng)承受(shou)數周或更(geng)長時(shi)間仍有彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過率在合(he)(he)成(cheng)聚(ju)合(he)(he)物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡膠(jiao)還具(ju)有生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此在醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類(lei)的(de)(de)方法很(hen)多，通(tong)常按(an)固(gu)化前(qian)的(de)(de)形態分(fen)為(wei)(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化溫(wen)(wen)度(du)分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的(de)(de)不同，可分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能和用(yong)途(tu)的(de)(de)不同又可分(fen)為(wei)(wei)通(tong)用(yong)型、超耐(nai)低溫(wen)(wen)型、超耐(nai)高溫(wen)(wen)型、高強力型、耐(nai)油(you)型、醫(yi)用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比表(biao)面積的(de)(de)氣相法白炭黑補(bu)強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制(zhi)成功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到實(shi)用(yong)階段(duan)，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研究始于1957年(nian)，多(duo)家研究所和企(qi)業陸續開(kai)發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為135千噸，其(qi)中(zhong)高(gao)溫(wen)膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指(zhi)聚硅(gui)氧烷(wan)(wan)變(bian)成(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)(de)過程是經過高溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要(yao)以高分子量的(de)(de)聚甲基乙烯(xi)基硅(gui)氧烷(wan)(wan)為(wei)生膠(jiao)，混(hun)入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑等(deng)，在加熱加壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是各(ge)(ge)種類型的(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加數十倍。有(you)時為(wei)了(le)降(jiang)低成(cheng)本或改善膠(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能及(ji)賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種特(te)殊的(de)(de)性(xing)(xing)能，也加入相應(ying)的(de)(de)各(ge)(ge)種添加劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑是各(ge)(ge)種有(you)機過氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)或加成(cheng)反(fan)應(ying)催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加(jia)工成(cheng)型方法如圖所示(shi)。一(yi)次(ci)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行高分(fen)子鏈的(de)(de)交聯反應；二次(ci)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行補充交聯、驅(qu)除硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑分(fen)解產物和(he)其他揮(hui)發性化(hua)合物以穩(wen)定硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)各(ge)項性能(neng)。常用的(de)(de)設備有開放式(shi)煉(lian)膠機、捏合機及(ji)真空密(mi)煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某(mou)些合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)(du)，且(qie)力(li)學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯(xian)(xian)變化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其(qi)(qi)低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航(hang)空、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線等(deng)(deng)十分穩定，在不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)也非(fei)(fei)常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)，其(qi)(qi)物(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于(yu)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等(deng)(deng)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)不粘連，具(ju)(ju)有抗凝血(xue)作用，對肌體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非(fei)(fei)常(chang)(chang)少(shao)。特別適合(he)(he)作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)工業協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)產(chan)(chan)銷分別(bie)達(da)到(dao)1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)工業硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)量約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)加(jia)有機硅材料在(zai)汽(qi)車(che)零部件方面的(de)(de)用(yong)量，可(ke)以大(da)幅(fu)度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)車(che)的(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)車(che)產(chan)(chan)量和單車(che)用(yong)量水平的(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)車(che)工業對(dui)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)需(xu)求的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)零部件實現(xian)自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政機關公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目(mu)錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴(kuo)大(da)在(zai)政府采購的(de)(de)市場份額，為(wei)改(gai)變目(mu)前國(guo)(guo)內政府采購以合資品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供了保障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車(che)業的(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)提(ti)供有力(li)保障。預測(ce)未來(lai)3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)行業將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)石油(you)(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)，約(yue)占非(fei)石油(you)(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)消費量(liang)的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石油(you)(you)(you)(you)價格的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時我國在硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生(sheng)產技術方面取得突破，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生(sheng)產技術在2005年前被幾家跨國公司壟斷(duan)，但(dan)目前我國已發展(zhan)成(cheng)為全球(qiu)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體第(di)1大(da)國，這2個方面原因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年起開(kai)始(shi)低于石油(you)(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)，僅(jin)約(yue)為大(da)宗石油(you)(you)(you)(you)基橡膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)，并(bing)開(kai)始(shi)大(da)規(gui)模替代石油(you)(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展(zhan)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市(shi)場空間，同時將(jiang)帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消費。