硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)和氧原子(zi)交替構(gou)成(cheng)(cheng)，硅(gui)原子(zi)上(shang)通(tong)常連有兩個有機(ji)基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由(you)含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈節(jie)組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性能，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性能。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)性能良好，一般(ban)在-55℃下仍能工(gong)(gong)作(zuo)。引(yin)(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱(re)性能也(ye)很突(tu)出，在180℃下可(ke)(ke)長期(qi)工(gong)(gong)作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能承受數周或更長時(shi)間(jian)仍有彈性，瞬(shun)時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣(qi)性好，氧氣(qi)透(tou)過率(lv)在合成(cheng)(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還(huan)具有生理惰性、不(bu)會(hui)導致(zhi)凝(ning)血的(de)(de)突(tu)出特性，因此在醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣泛。

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(an)(an)固化(hua)(hua)前的形(xing)態分(fen)為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用單體的不(bu)同，可分(fen)為甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(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)；按(an)(an)性能和用途(tu)的不(bu)同又(you)可分(fen)為通用型、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型、高強力型、耐(nai)油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由(you)美國(guo)以(yi)三氯(lv)化鐵為(wei)催化劑合(he)成的。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用(yong)高比表(biao)面積的氣(qi)相法白炭黑(hei)補強的硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性能躍升(sheng)到(dao)實用(yong)階段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)(kai)始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日(ri)本(ben)、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的工業化研究(jiu)始(shi)于1957年，多(duo)家(jia)研究(jiu)所和企業陸續開(kai)(kai)發(fa)出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是指(zhi)聚(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成彈性體的(de)過(guo)程是經(jing)過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)成型(xing)的(de)。它主要(yao)(yao)以高分子量的(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料(liao)、硫化(hua)劑等，在加熱加壓下硫化(hua)成彈性體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)主要(yao)(yao)是各(ge)(ge)種類型(xing)的(de)白炭黑，可使(shi)硫化(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加數十(shi)倍。有時為了降低成本或(huo)改(gai)善膠(jiao)料(liao)性能(neng)及賦(fu)予硫化(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種特殊的(de)性能(neng)，也加入相應(ying)的(de)各(ge)(ge)種添加劑。硫化(hua)劑是各(ge)(ge)種有機過(guo)氧(yang)化(hua)物或(huo)加成反應(ying)催化(hua)劑。

加工成型方法(fa)如圖(tu)所示(shi)。一次硫化的(de)目(mu)的(de)是(shi)(shi)進行(xing)高分子鏈的(de)交聯反應；二(er)次硫化的(de)目(mu)的(de)是(shi)(shi)進行(xing)補充交聯、驅除硫化劑分解產物(wu)和其(qi)他(ta)揮發(fa)性(xing)(xing)化合物(wu)以(yi)穩定硫化膠的(de)各項性(xing)(xing)能(neng)。常用的(de)設備有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)特征是(shi)高(gao)溫穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)強度(du)僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)一半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)高(gao)溫環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)玻璃化(hua)(hua)溫度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其(qi)低(di)(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這(zhe)對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及(ji)(ji)紫外線等十分穩定(ding)，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)情況(kuang)下(xia)，就具有(you)優(you)良的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)優(you)異(yi)的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫下(xia)的(de)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)高(gao)溫和-50℃的(de)低(di)(di)溫下(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)(ji)化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)中等的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等氣體的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組織(zhi)不粘連，具有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體組織(zhi)的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適合(he)作為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀(guan)研天下的(de)(de)(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)方(fang)面的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大幅(fu)度提(ti)高(gao)(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao)(gao)都將推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)實現自(zi)主化，《2012年度黨政機(ji)關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿(gao)）》為(wei)(wei)自(zi)主品(pin)牌(pai)擴(kuo)大在(zai)(zai)政府采(cai)購的(de)(de)(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改變(bian)目前國(guo)內政府采(cai)購以合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)(wei)主的(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保障(zhang)。促(cu)進自(zi)主品(pin)牌(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有力(li)保障(zhang)。預測未來(lai)3年，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以年均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)(de)大幅(fu)上漲，同(tong)時我(wo)國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術(shu)方面取(qu)得突破，有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術(shu)在(zai)2005年前(qian)被(bei)幾家(jia)跨(kua)國(guo)(guo)公司(si)壟斷，但目前(qian)我(wo)國(guo)(guo)已發(fa)展(zhan)成(cheng)為全球有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)第1大國(guo)(guo)，這(zhe)2個(ge)方面原因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從(cong)2011年起開(kai)始低于石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約為大宗石(shi)油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大規模替代石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大拓展(zhan)有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市場空間(jian)，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消費。