硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子(zi)交(jiao)替構成(cheng)(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原子(zi)上通(tong)常連有(you)(you)兩個(ge)有(you)(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠主要由含甲(jia)基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)(cheng)(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一般(ban)在-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引(yin)(yin)入(ru)苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出，在180℃下(xia)可(ke)(ke)長(chang)期工作，稍(shao)高于200℃也(ye)能(neng)承(cheng)受數周(zhou)或更長(chang)時間仍有(you)(you)彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率在合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)聚合(he)物中是較高的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠還具有(you)(you)生理惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致凝(ning)血的(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此在醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠分類的方法很多(duo)，通常按(an)固(gu)化(hua)前的形(xing)態(tai)分為固(gu)體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠和液(ye)體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠；按(an)硫化(hua)溫(wen)度(du)分為室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠；按(an)所用(yong)單(dan)體(ti)(ti)的不同，可分為甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠等；按(an)性(xing)能和用(yong)途的不同又可分為通用(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合成(cheng)的。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用高比表面積的氣相(xiang)法白炭(tan)黑補強的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能(neng)躍升(sheng)到(dao)實用階段(duan)，奠(dian)定(ding)了(le)現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的基(ji)礎。從二(er)(er)甲基(ji)二(er)(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業化研(yan)究(jiu)始(shi)于(yu)1957年，多(duo)家研(yan)究(jiu)所和企(qi)業陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能(neng)力(li)為(wei)135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡膠是(shi)指(zhi)聚硅氧(yang)(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈性體的(de)過程是(shi)經過高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它主(zhu)要以(yi)高(gao)(gao)(gao)分子量的(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)(yang)烷為(wei)生膠，混入補強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性體。硅橡膠的(de)補強(qiang)(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)(qiang)度增(zeng)加數(shu)十倍。有時為(wei)了(le)降低(di)成(cheng)(cheng)本或(huo)(huo)改善膠料性能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)特殊的(de)性能(neng)，也加入相(xiang)應的(de)各(ge)種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有機過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物或(huo)(huo)加成(cheng)(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型(xing)方法如圖所示。一次硫化的(de)(de)目的(de)(de)是進行高(gao)分(fen)子鏈的(de)(de)交聯反(fan)應；二次硫化的(de)(de)目的(de)(de)是進行補充交聯、驅除硫化劑分(fen)解產物和其他揮發性化合物以穩(wen)定(ding)硫化膠的(de)(de)各(ge)項性能。常(chang)用(yong)的(de)(de)設備有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)征是高溫穩(wen)(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅(jin)是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半(ban)，但在200℃以(yi)上的(de)高溫環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變(bian)化(hua)。（2）低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻(bo)璃化(hua)溫度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達(da)-100℃，表(biao)明其(qi)(qi)低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異(yi)(yi)。這對(dui)(dui)航(hang)空(kong)、宇(yu)航(hang)工業(ye)的(de)意(yi)義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫(zi)外線(xian)等(deng)十分穩(wen)(wen)定(ding)，在不加(jia)(jia)任何(he)添(tian)加(jia)(jia)劑的(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有優良的(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異(yi)(yi)的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫下(xia)(xia)(xia)的(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)高溫和-50℃的(de)低(di)溫下(xia)(xia)(xia)，其(qi)(qi)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體(ti)組織(zhi)不粘連，具(ju)有抗凝血作用，對(dui)(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達(da)到(dao)1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)用(yong)(yong)(yong)量約達(da)2.0萬t。根據(ju)(ju)觀研天下的(de)新(xin)研究，增加有機硅(gui)(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件方面的(de)用(yong)(yong)(yong)量，可以大幅(fu)度(du)提高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量水平的(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對(dui)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)增加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)(zhu)品牌的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征(zheng)求意(yi)見稿）》為自主(zhu)(zhu)品牌擴大在(zai)政(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)市(shi)場份(fen)額，為改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)府(fu)采購(gou)以合(he)資品牌產(chan)品為主(zhu)(zhu)的(de)局面提供了保(bao)障。促進自主(zhu)(zhu)品牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁(fan)榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)應用(yong)(yong)(yong)提供有力保(bao)障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以年(nian)均(jun)20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠是重要的(de)非(fei)石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成橡(xiang)膠，約占非(fei)石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成橡(xiang)膠消(xiao)費(fei)量的(de)98%。但因為石(shi)(shi)油價(jia)格的(de)大(da)幅上漲(zhang)，同時(shi)我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術方(fang)面(mian)取(qu)得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但目(mu)前我國(guo)(guo)已發(fa)展成為全球(qiu)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個方(fang)面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)價(jia)格從2011年(nian)起開始低于石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成橡(xiang)膠，僅(jin)約為大(da)宗石(shi)(shi)油基(ji)橡(xiang)膠的(de)80%～90%，成為廉(lian)價(jia)的(de)合(he)成橡(xiang)膠，并開始大(da)規(gui)模(mo)替(ti)代石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成橡(xiang)膠。這(zhe)將極(ji)大(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)市(shi)場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)消(xiao)費(fei)。