硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和(he)氧(yang)原子交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)原子上通常(chang)連有兩個有機(ji)基團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要(yao)由含甲(jia)基和(he)少量乙烯基的(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組(zu)成(cheng)(cheng)。苯基的(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基及氰基的(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)良好(hao)(hao)，一般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引入(ru)苯基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也很突出，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時間仍有彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好(hao)(hao)，氧(yang)氣(qi)透(tou)過(guo)率在(zai)(zai)合成(cheng)(cheng)聚(ju)合物中是較(jiao)高(gao)(gao)的(de)。此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)突出特性(xing)，因此在(zai)(zai)醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多，通常按固(gu)化(hua)(hua)前的形態(tai)分(fen)為固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫度分(fen)為室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)(yong)單體的不同，可分(fen)為甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按性能和用(yong)(yong)途的不同又(you)可分(fen)為通用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低溫型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)(yong)型(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)以(yi)三氯(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)，采(cai)用高比表(biao)面積的(de)(de)氣相法白炭黑(hei)補強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍升到實用階段(duan)，奠(dian)定了現(xian)代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)烷合成開始(shi)生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有(you)美國(guo)。俄(e)羅斯、德(de)國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研究(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多(duo)家研究(jiu)所和企業陸續開發(fa)出各(ge)種(zhong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能力為135千噸(dun)，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠是指聚(ju)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)(wan)變(bian)成彈性體的(de)過程是經過高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型的(de)。它主(zhu)要(yao)以高分子量(liang)的(de)聚(ju)甲(jia)基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)(wan)為(wei)生(sheng)膠，混入(ru)補(bu)強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在(zai)加熱加壓下硫(liu)化(hua)成彈性體。硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)補(bu)強(qiang)主(zhu)要(yao)是各(ge)種(zhong)類型的(de)白(bai)炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)膠的(de)強(qiang)度增加數十倍。有時(shi)為(wei)了降低成本(ben)或改(gai)善膠料(liao)性能及(ji)賦(fu)予硫(liu)化(hua)膠各(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)性能，也加入(ru)相應的(de)各(ge)種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)有機過氧(yang)化(hua)物或加成反應催化(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型方法如圖所示。一次硫(liu)化的目的是進行高(gao)分(fen)子(zi)鏈(lian)的交(jiao)聯反(fan)應；二(er)次硫(liu)化的目的是進行補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化劑(ji)分(fen)解產物(wu)(wu)和其他(ta)揮發(fa)性(xing)化合(he)(he)物(wu)(wu)以穩定硫(liu)化膠(jiao)的各(ge)項性(xing)能(neng)。常用(yong)的設備有開(kai)放式(shi)煉膠(jiao)機、捏合(he)(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但(dan)在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)(deng)十分穩定(ding)(ding)，在(zai)不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具(ju)有(you)優良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮(dan)、氧、二氧化碳等(deng)(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織(zhi)不粘連，具(ju)有(you)抗(kang)凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少(shao)。特別適合(he)作為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業協會統(tong)計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷(xiao)分別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下(xia)的(de)新研究(jiu)，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅(gui)(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面(mian)的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)水平的(de)提高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家(jia)鼓(gu)勵自主(zhu)品牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨(dang)政(zheng)(zheng)機(ji)關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為自主(zhu)品牌(pai)擴大在政(zheng)(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)的(de)市(shi)場(chang)份額，為改變目前國(guo)內政(zheng)(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)以合資(zi)品牌(pai)產品為主(zhu)的(de)局面(mian)提供了保(bao)(bao)障。促進(jin)自主(zhu)品牌(pai)發(fa)展(zhan)(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)(yong)提供有力保(bao)(bao)障。預(yu)測未來3年(nian)，我國(guo)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業將以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)(wei)石(shi)(shi)油價(jia)格(ge)的(de)(de)大幅上漲，同時我國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)產技術(shu)方(fang)面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)產技術(shu)在2005年前(qian)被幾家跨國公司壟斷，但(dan)目前(qian)我國已(yi)發展成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)第1大國，這2個方(fang)面原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開(kai)始低于(yu)石(shi)(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大宗石(shi)(shi)油基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉(lian)價(jia)的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大規模(mo)替代石(shi)(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大拓(tuo)展有(you)機(ji)硅(gui)產業的(de)(de)市(shi)場空(kong)間(jian)，同時將帶動(dong)硅(gui)油、硅(gui)烷(wan)偶聯劑(ji)和硅(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)機(ji)硅(gui)產品的(de)(de)消(xiao)費。