硅橡膠是指主鏈(lian)(lian)由(you)硅(gui)(gui)和(he)(he)氧(yang)(yang)原子交替(ti)構成(cheng)(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通常連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基(ji)(ji)和(he)(he)少(shao)量乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈(lian)(lian)節(jie)組成(cheng)(cheng)(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可提高(gao)(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則可提高(gao)(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)能良(liang)好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能工作(zuo)。引入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能也(ye)很突出，在(zai)180℃下可長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)(gao)(gao)于200℃也(ye)能承受(shou)數周或(huo)更長(chang)時(shi)間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)(yang)氣(qi)透過率在(zai)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)聚合(he)物中是較高(gao)(gao)(gao)(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具(ju)有生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)方(fang)法很多，通(tong)常按(an)固(gu)化前的(de)形態分為固(gu)體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)(liu)化溫(wen)(wen)度(du)分為室(shi)溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體的(de)不同，可分為甲(jia)基乙烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能(neng)和(he)用途(tu)的(de)不同又可分為通(tong)用型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由(you)美(mei)國(guo)以三(san)氯化(hua)(hua)鐵為(wei)(wei)催化(hua)(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高比(bi)表面積的(de)(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)躍升(sheng)到實用階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲(jia)基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業(ye)化(hua)(hua)研究(jiu)始于1957年(nian)，多家研究(jiu)所和(he)企(qi)業(ye)陸續開(kai)發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為(wei)(wei)135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是指聚硅(gui)(gui)氧烷變成彈性(xing)(xing)體的(de)(de)過(guo)(guo)程是經過(guo)(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成型的(de)(de)。它主要(yao)以高分子量的(de)(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)氧烷為(wei)生膠(jiao)，混入(ru)補強填料(liao)(liao)、硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑等，在(zai)加熱加壓下硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補強主要(yao)是各種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增加數十倍。有時為(wei)了降低成本或(huo)改(gai)善(shan)膠(jiao)料(liao)(liao)性(xing)(xing)能及賦予硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)(xing)能，也(ye)加入(ru)相應的(de)(de)各種(zhong)(zhong)添加劑。硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑是各種(zhong)(zhong)有機過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物或(huo)加成反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加(jia)工(gong)成型方法如圖所示。一(yi)次硫化(hua)的目的是進行(xing)高分子鏈的交(jiao)聯反應(ying)；二次硫化(hua)的目的是進行(xing)補(bu)充交(jiao)聯、驅除(chu)硫化(hua)劑分解產物和其他(ta)揮(hui)發性化(hua)合(he)物以穩(wen)定(ding)硫化(hua)膠(jiao)的各項性能。常用的設備有開(kai)放式(shi)煉膠(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但在(zai)(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)、回彈性(xing)和(he)表面硬度，且力學(xue)性(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)(te)殊(shu)配方(fang)可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候(hou)性(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及紫(zi)外線等十(shi)分穩定(ding)(ding)，在(zai)(zai)不(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)。（4）電氣性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)優異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)和(he)耐電弧性(xing)也非常好。（5）物理(li)(li)機械(xie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)機械(xie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)(li)機械(xie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐油(you)及化(hua)(hua)學(xue)試(shi)劑性(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐油(you)、耐溶劑性(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過性(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮(dan)、氧、二(er)氧化(hua)(hua)碳等氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)(li)惰性(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織不(bu)粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)(dui)肌(ji)體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)非常少(shao)。特(te)(te)別(bie)適合作為醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增加有(you)機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)零部(bu)件方面(mian)的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大幅度(du)(du)提高(gao)汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因(yin)此(ci)，汽(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)提高(gao)都將推動汽(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)對(dui)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增加。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發展，關(guan)(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)(du)黨(dang)政(zheng)(zheng)機關(guan)(guan)公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄（征求(qiu)意(yi)見稿(gao)）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌擴大在(zai)政(zheng)(zheng)府采購的(de)(de)市場(chang)份(fen)額，為(wei)改變目前國(guo)內政(zheng)(zheng)府采購以合資品(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局(ju)面(mian)提供(gong)了保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)繁(fan)榮(rong)將為(wei)汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)提供(gong)有(you)力保(bao)障。預(yu)測未來3年(nian)，我(wo)國(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將以年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠是重要的(de)(de)非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠，約(yue)占非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠消費量的(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)油(you)(you)(you)價格的(de)(de)大幅上(shang)漲，同(tong)(tong)時我國在(zai)(zai)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)生產技(ji)(ji)術方面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)生產技(ji)(ji)術在(zai)(zai)2005年(nian)前(qian)被幾家跨(kua)國公司壟斷，但目前(qian)我國已發(fa)展(zhan)成(cheng)為(wei)(wei)全球(qiu)有(you)機(ji)硅(gui)單體第1大國，這2個方面原(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)價格從2011年(nian)起開始(shi)低于石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠，僅約(yue)為(wei)(wei)大宗(zong)石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉(lian)價的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)膠，并(bing)開始(shi)大規模(mo)替代石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠。這將(jiang)極大拓展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)產業的(de)(de)市場空(kong)間，同(tong)(tong)時將(jiang)帶動(dong)硅(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)產品的(de)(de)消費。