硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)和氧(yang)(yang)原(yuan)子交替構成，硅(gui)原(yuan)子上通常(chang)連(lian)有兩(liang)個有機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基(ji)(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)(wen)性能，三(san)氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)則(ze)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)(wen)性能良好，一(yi)般在-55℃下(xia)仍(reng)能工(gong)作。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性能也(ye)很突出，在180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也(ye)能承(cheng)受數周或更(geng)長時間(jian)仍(reng)有彈性，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性好，氧(yang)(yang)氣透過率(lv)在合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性、不會導致凝血(xue)的(de)(de)突出特性，因此在醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)方法很多，通常按固(gu)化前的(de)形態分為固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化溫(wen)(wen)度分為室溫(wen)(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所(suo)用單(dan)體(ti)的(de)不同(tong)(tong)，可分為甲基(ji)乙(yi)烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按性能(neng)和用途的(de)不同(tong)(tong)又(you)可分為通用型(xing)(xing)(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)(xing)、醫(yi)用型(xing)(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三(san)氯化鐵為催(cui)化劑(ji)合成(cheng)的。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年，采用高比表面(mian)積的氣相(xiang)法(fa)白炭黑補強的硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的性能躍升到實用階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的基(ji)礎。從(cong)二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的工(gong)業化研(yan)究始于1957年，多家(jia)研(yan)究所(suo)和(he)企業陸(lu)續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(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)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠是(shi)(shi)(shi)指聚硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它(ta)主要以高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)為生(sheng)膠，混入補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡膠的(de)(de)補強主要是(shi)(shi)(shi)各種類型的(de)(de)白(bai)炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)強度(du)增加(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠料性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各種特(te)殊(shu)的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)各種添(tian)加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)(shi)(shi)各種有機過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型方法(fa)如圖所示(shi)。一次硫(liu)化的(de)目(mu)的(de)是進行高分(fen)子鏈的(de)交聯(lian)反(fan)應；二次硫(liu)化的(de)目(mu)的(de)是進行補充交聯(lian)、驅除硫(liu)化劑分(fen)解(jie)產物和其他揮發(fa)性化合物以穩定(ding)硫(liu)化膠的(de)各(ge)項性能。常用的(de)設(she)備有開放式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境(jing)下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面(mian)硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)(dui)(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩(wen)定(ding)，在(zai)不加任何(he)添加劑(ji)的(de)情況(kuang)下，就具(ju)有優(you)良的(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異(yi)的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下的(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)下，其(qi)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)(dui)空(kong)氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣體(ti)(ti)的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組織不粘連，具(ju)有抗凝血(xue)作(zuo)用(yong)(yong)，對(dui)(dui)(dui)肌體(ti)(ti)組織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適(shi)合(he)作(zuo)為(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別達(da)到1927.18萬(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)輛，同(tong)比分別增(zeng)長(chang)(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用量(liang)約達(da)2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)加有機硅(gui)材(cai)料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件方面(mian)的(de)(de)用量(liang)，可以大(da)幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(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)用量(liang)水平的(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件實(shi)現(xian)自(zi)(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公務用車(che)(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)(che)型目錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)擴大(da)在(zai)(zai)政(zheng)府(fu)采購的(de)(de)市場(chang)份(fen)額，為(wei)改變目前國(guo)內政(zheng)府(fu)采購以合資品牌(pai)產(chan)品為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保(bao)障。促(cu)進自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用提(ti)供有力保(bao)障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長(chang)(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)油(you)價格(ge)的(de)(de)大(da)(da)(da)幅上漲(zhang)，同時(shi)我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技術(shu)方(fang)面(mian)取得(de)突破，有(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技術(shu)在2005年前被幾(ji)家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)(guo)已發展(zhan)成為全(quan)球有(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)(da)(da)國(guo)(guo)，這2個(ge)方(fang)面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年起開始低于石(shi)(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約(yue)為大(da)(da)(da)宗(zong)石(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為廉價的(de)(de)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始大(da)(da)(da)規模替(ti)代石(shi)(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)(da)拓展(zhan)有(you)機硅(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空(kong)間(jian)，同時(shi)將(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)機硅(gui)(gui)產品(pin)的(de)(de)消費(fei)。