硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)原子上(shang)(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含(han)甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入可(ke)提(ti)(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐高(gao)、低(di)溫性(xing)能，三氟丙(bing)基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入則可(ke)提(ti)(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐溫及耐油性(xing)能。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低(di)溫性(xing)能良好，一般在(zai)-55℃下仍能工作(zuo)(zuo)。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐熱(re)性(xing)能也(ye)很(hen)突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工作(zuo)(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)能承(cheng)受數周(zhou)或更長(chang)時(shi)間仍有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐300℃以上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率(lv)在(zai)合成(cheng)聚(ju)合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因(yin)此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法很(hen)多，通常按(an)(an)固化(hua)(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)固體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)所(suo)用單體(ti)(ti)的(de)不同，可分(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(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)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)(an)性能(neng)和用途的(de)不同又可分(fen)(fen)為(wei)通用型(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)(mei)國(guo)(guo)以三氯化鐵為催(cui)化劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產品(pin)問世(shi)。1948年，采用高(gao)比表面積(ji)的(de)氣相法白炭黑(hei)補(bu)強(qiang)的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性(xing)能躍升到實用階段，奠(dian)定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產技術(shu)的(de)基(ji)(ji)礎。從二(er)甲基(ji)(ji)二(er)氯硅(gui)烷(wan)合成(cheng)開始生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美(mei)(mei)國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業化研究(jiu)始于1957年，多家研究(jiu)所和企業陸(lu)續開發出(chu)各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產能力為135千噸(dun)，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指聚(ju)硅(gui)氧烷變成彈性(xing)體的(de)過程是經過高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成型的(de)。它主(zhu)要以高分子量的(de)聚(ju)甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)氧烷為(wei)生膠(jiao)，混入補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補強主(zhu)要是各(ge)種類(lei)型的(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度增加(jia)數(shu)十(shi)倍(bei)。有時為(wei)了降低成本或(huo)(huo)改善(shan)膠(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)性(xing)能，也加(jia)入相應(ying)的(de)各(ge)種添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑是各(ge)種有機過氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物或(huo)(huo)加(jia)成反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加(jia)工成(cheng)型方法如圖所示(shi)。一次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行(xing)高分(fen)子鏈的(de)(de)交(jiao)聯反(fan)應；二(er)次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產(chan)物和其他(ta)揮(hui)發性化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)各(ge)項性能。常用的(de)(de)設(she)備有開放(fang)式煉(lian)膠機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真空密煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強度(du)僅(jin)是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)(de)意(yi)義(yi)重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫(zi)外線等十分(fen)穩定，在不加任何添(tian)加劑(ji)(ji)的(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具(ju)有優良(liang)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有優異的(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體組織不粘連，具(ju)有抗(kang)凝血作(zuo)用，對(dui)(dui)肌(ji)體組織的(de)(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別(bie)適合作(zuo)為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用量(liang)約(yue)達2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增加有機(ji)硅(gui)材(cai)料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)(ling)部件方面的(de)(de)用量(liang)，可以大(da)幅(fu)度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)(che)用量(liang)水(shui)平的(de)(de)提(ti)(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵自主品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)(ling)部件實現自主化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機(ji)關公務用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求意(yi)見稿）》為(wei)自主品牌(pai)擴大(da)在政(zheng)府采購的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前國(guo)內政(zheng)府采購以合資品牌(pai)產(chan)品為(wei)主的(de)(de)局面提(ti)(ti)供了(le)保(bao)障(zhang)。促進自主品牌(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用提(ti)(ti)供有力保(bao)障(zhang)。預(yu)測(ce)未來3年(nian)，我(wo)國(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)非(fei)(fei)石(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)(fei)石(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)98%。但因為(wei)(wei)(wei)石(shi)油(you)價(jia)格的(de)大(da)(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我國(guo)在硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有機硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)(chan)技術方面取得突破，有機硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)(chan)技術在2005年前被(bei)幾家(jia)跨國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已發展成(cheng)為(wei)(wei)(wei)全球有機硅(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這2個方面原因使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格從(cong)2011年起開始(shi)(shi)低于石(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)(wei)大(da)(da)宗石(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)(wei)廉(lian)價(jia)的(de)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開始(shi)(shi)大(da)(da)規模(mo)替代石(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓展有機硅(gui)產(chan)(chan)業的(de)市場空(kong)間，同(tong)時(shi)將帶(dai)動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有機硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)消(xiao)費(fei)。