硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子(zi)交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)(shang)通常連(lian)有兩個(ge)有機基團的(de)橡(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含(han)甲基和少(shao)量乙(yi)烯基的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯基的(de)引入(ru)(ru)可(ke)(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟(fu)丙基及(ji)氰基的(de)引入(ru)(ru)則可(ke)(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作。引入(ru)(ru)苯基后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也很突出，在(zai)(zai)180℃下可(ke)(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長時間仍(reng)有彈(dan)性(xing)，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐(nai)(nai)(nai)(nai)300℃以上(shang)(shang)的(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)好(hao)，氧(yang)氣透(tou)過率(lv)在(zai)(zai)合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)(gao)的(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生(sheng)理(li)惰(duo)性(xing)、不會導致凝血的(de)突出特性(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方法(fa)很多，通常按(an)固化(hua)前的形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體的不(bu)同(tong)，可分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能和(he)用途(tu)的不(bu)同(tong)又(you)可分(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期(qi)是由(you)美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問(wen)世(shi)。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)(de)氣相(xiang)法白炭黑補(bu)強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用階段(duan)，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)基礎。從二(er)甲(jia)基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成開(kai)始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化(hua)研(yan)究始于1957年(nian)，多家研(yan)究所和(he)企業(ye)陸續開(kai)發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力(li)為(wei)135千噸，其中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成彈(dan)性(xing)體的(de)(de)過程是(shi)經(jing)過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以(yi)高分子量的(de)(de)聚甲(jia)基乙烯(xi)基硅(gui)氧(yang)烷(wan)為生(sheng)膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要(yao)是(shi)各(ge)種類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有(you)時為了降低(di)成本或改善膠(jiao)料性(xing)能(neng)及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入相(xiang)應的(de)(de)各(ge)種添加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種有(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)成反應催化(hua)(hua)劑。

加工成型(xing)方法如圖所(suo)示。一次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行高(gao)分子鏈(lian)的(de)交聯反應；二(er)次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行補充交聯、驅(qu)除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑分解(jie)產(chan)物和(he)其他揮(hui)發性(xing)化(hua)(hua)合(he)物以(yi)穩(wen)定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備有開(kai)放(fang)式煉膠機、捏合(he)機及真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)穩(wen)(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的強度(du)僅是(shi)天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的一半，但(dan)(dan)在200℃以上的高(gao)溫(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持(chi)一定(ding)(ding)的柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面硬度(du)，且(qie)力(li)學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明顯變(bian)化(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的玻璃化(hua)溫(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優異(yi)。這對航空、宇(yu)航工業的意(yi)義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭氧及(ji)紫(zi)外線等十(shi)分穩(wen)(wen)定(ding)(ding)，在不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的情況(kuang)下(xia)，就具(ju)有優良的耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異(yi)的絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)(wu)(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)的物(wu)(wu)(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)(dan)在150℃的高(gao)溫(wen)和(he)(he)-50℃的低(di)溫(wen)下(xia)，其物(wu)(wu)(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)(you)及(ji)化(hua)學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的耐(nai)(nai)油(you)(you)、耐(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅(xiu)，與人(ren)體(ti)(ti)組織(zhi)不粘連，具(ju)有抗(kang)凝(ning)血作用(yong)，對肌(ji)體(ti)(ti)組織(zhi)的反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少(shao)。特(te)別適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分別增(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研天下的新研究，增(zeng)(zeng)(zeng)加有(you)機(ji)硅材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件方面的用(yong)量(liang)，可以大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的提高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需(xu)求的增(zeng)(zeng)(zeng)加。國家鼓勵自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)的汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件實現自(zi)主化，《2012年(nian)度黨(dang)政(zheng)(zheng)(zheng)機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型目(mu)(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)擴大在(zai)(zai)政(zheng)(zheng)(zheng)府采(cai)購的市場份額，為(wei)改變(bian)目(mu)(mu)前國內政(zheng)(zheng)(zheng)府采(cai)購以合(he)資品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為(wei)主的局(ju)面提供(gong)了保(bao)障。促進(jin)自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)發展，國產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的應用(yong)提供(gong)有(you)力保(bao)障。預測未來3年(nian)，我國室(shi)溫(wen)硫化硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以年(nian)均(jun)20%增(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的非石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的98%。但因(yin)為石(shi)油價(jia)(jia)格的大幅上(shang)漲，同(tong)時(shi)我國(guo)在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的關(guan)鍵原料有(you)機硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)的生產技術(shu)方面取得突破，有(you)機硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)的生產技術(shu)在2005年前(qian)(qian)被幾家跨國(guo)公司壟(long)斷，但目前(qian)(qian)我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為全球有(you)機硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大國(guo)，這(zhe)2個方面原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的價(jia)(jia)格從2011年起開始低于石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為大宗(zong)石(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)(jia)的合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始大規(gui)模(mo)替(ti)代石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大拓(tuo)展(zhan)有(you)機硅(gui)產業的市場(chang)空間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)油、硅(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和硅(gui)樹脂等其他(ta)有(you)機硅(gui)產品的消(xiao)費。