硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)(yang)(yang)原(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通常(chang)連有(you)(you)(you)兩個有(you)(you)(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含甲(jia)基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)(yang)鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能，三(san)氟丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則(ze)可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能工作(zuo)(zuo)。引(yin)入苯(ben)基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能也很突出(chu)，在(zai)180℃下可長期工作(zuo)(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能承受(shou)數(shu)周(zhou)或更(geng)長時間(jian)仍(reng)有(you)(you)(you)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)(yang)(yang)氣(qi)透(tou)過率在(zai)合成(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)(you)(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導致凝(ning)血(xue)的(de)(de)(de)突出(chu)特(te)性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫(yi)用(yong)領域(yu)應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方法很多，通常按(an)(an)固化前的形態(tai)分(fen)(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化溫(wen)度(du)分(fen)(fen)為(wei)室(shi)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用單(dan)體(ti)的不同，可分(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)(an)性能(neng)和用途的不同又可分(fen)(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)、超耐(nai)低(di)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)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國以(yi)三氯化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑合成(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采用高比(bi)表面積的氣相法(fa)白炭黑補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能躍升到(dao)實(shi)用階段，奠定了(le)現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的基礎(chu)。從二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)(shi)生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的國家(jia)有美國。俄羅(luo)斯、德國、日本、韓國和(he)中國等。中國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業(ye)化(hua)研究始(shi)(shi)于(yu)1957年(nian)，多家(jia)研究所和(he)企(qi)業(ye)陸續開發出各(ge)種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧烷(wan)變(bian)成彈性(xing)體(ti)的(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型的(de)。它主要(yao)以(yi)高(gao)分子量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強填料(liao)、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)成彈性(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)補強主要(yao)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)類(lei)型的(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強度(du)增加(jia)數十(shi)倍。有(you)時為了(le)降低成本(ben)或(huo)改(gai)善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入(ru)相(xiang)應的(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)添(tian)加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)有(you)機過(guo)氧化(hua)物或(huo)加(jia)成反應催化(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)高分(fen)子鏈的(de)交聯(lian)反(fan)應；二次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)補(bu)充(chong)交聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產物和其他揮(hui)發性(xing)化(hua)(hua)合(he)物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項性(xing)能。常用(yong)的(de)設備(bei)有開放式(shi)煉(lian)膠機(ji)(ji)、捏合(he)機(ji)(ji)及真(zhen)空密煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般為(wei)(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達(da)-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)(dui)航(hang)空(kong)(kong)、宇(yu)航(hang)工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線(xian)等(deng)十分穩(wen)定(ding)，在不加(jia)(jia)任何添加(jia)(jia)劑的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具有(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常(chang)(chang)好。（5）物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織不粘連，具有(you)(you)抗凝血(xue)作用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常(chang)(chang)少(shao)。特(te)別(bie)適合(he)作為(wei)(wei)醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別達(da)(da)到1927.18萬(wan)(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分(fen)別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)約達(da)(da)2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加有(you)機硅材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以大幅度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安(an)全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)水平(ping)的(de)(de)(de)提高都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業對硅橡膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)(de)增(zeng)加。國家鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機關(guan)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(pin)(pin)牌(pai)擴(kuo)大在(zai)政(zheng)府采購的(de)(de)(de)市(shi)場(chang)份(fen)額，為改變目前(qian)國內政(zheng)府采購以合(he)資品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)局面(mian)提供了(le)保(bao)障。促進自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展(zhan)，國產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提供有(you)力保(bao)障。預(yu)測未(wei)來3年(nian)，我國室(shi)溫(wen)硫(liu)化硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業將(jiang)(jiang)以年(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)(fei)量的(de)(de)(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時(shi)我國(guo)在硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料有(you)機硅單體的(de)(de)(de)(de)生產技(ji)術方面取得(de)突破(po)，有(you)機硅單體的(de)(de)(de)(de)生產技(ji)術在2005年前(qian)被(bei)幾家跨國(guo)公司壟斷，但目(mu)前(qian)我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為全球有(you)機硅單體第1大(da)(da)國(guo)，這2個方面原(yuan)因(yin)使(shi)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格從2011年起開(kai)始低于(yu)石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉(lian)價的(de)(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)(da)規模(mo)替代石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓展(zhan)有(you)機硅產業的(de)(de)(de)(de)市場空(kong)間(jian)，同時(shi)將帶動硅油(you)(you)、硅烷(wan)偶聯劑和硅樹脂(zhi)等(deng)其(qi)他有(you)機硅產品的(de)(de)(de)(de)消費(fei)(fei)。