硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)(he)氧(yang)原(yuan)(yuan)子交(jiao)替(ti)構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原(yuan)(yuan)子上(shang)通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)團的橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)(ji)和(he)(he)少量(liang)乙烯基(ji)(ji)(ji)的硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)的引(yin)入(ru)可提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)(ji)的引(yin)入(ru)則可提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐溫(wen)(wen)及(ji)耐油性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)工(gong)作。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐熱(re)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)也很突出，在(zai)(zai)180℃下(xia)可長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)(neng)承受數周(zhou)或更長時間仍有(you)彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時可耐300℃以(yi)上(shang)的高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率在(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中(zhong)是(shi)較高(gao)(gao)(gao)的。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具(ju)有(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的突出特性(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)(zai)醫用領域應(ying)用廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠分(fen)類的方(fang)法很多，通(tong)常按(an)固化(hua)前的形態分(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和(he)液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)硫化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，高溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)所用(yong)單體的不(bu)同，可分(fen)為(wei)(wei)甲(jia)基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲(jia)基苯(ben)基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠等(deng)(deng)；按(an)性能(neng)和(he)用(yong)途的不(bu)同又可分(fen)為(wei)(wei)通(tong)用(yong)型(xing)(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是(shi)由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)(lv)化鐵為(wei)(wei)催化劑(ji)合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)，采(cai)用(yong)高比表面積的(de)氣相(xiang)法白(bai)炭黑補(bu)強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍(yue)升到實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯(lv)(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始(shi)生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化研(yan)究始(shi)于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究所和企(qi)業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能力為(wei)(wei)135千噸，其(qi)中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈性體(ti)的(de)(de)過(guo)(guo)程是經過(guo)(guo)高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它(ta)主要以高(gao)(gao)分子(zi)量的(de)(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強(qiang)(qiang)(qiang)填料(liao)、硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)強(qiang)(qiang)(qiang)主要是各(ge)種類型的(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)(qiang)(qiang)度增加(jia)數十倍。有(you)時為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性能(neng)及(ji)賦(fu)予硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)性能(neng)，也(ye)加(jia)入相(xiang)應的(de)(de)各(ge)種添加(jia)劑。硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑是各(ge)種有(you)機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加工成(cheng)型方(fang)法如(ru)圖所示。一次(ci)硫化(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)高分(fen)子鏈(lian)的(de)交聯反應；二次(ci)硫化(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)補充交聯、驅(qu)除硫化(hua)劑分(fen)解產物和其(qi)他(ta)揮發性化(hua)合物以穩(wen)定硫化(hua)膠的(de)各項(xiang)性能。常用的(de)設備有(you)開放式煉膠機、捏合機及(ji)真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著(zhu)的(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)強(qiang)度(du)僅是(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)一(yi)半，但在200℃以(yi)上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表(biao)面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這(zhe)對(dui)航空、宇(yu)航工(gong)業的(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及(ji)紫外線(xian)等(deng)十(shi)分穩(wen)定，在不(bu)加任何添(tian)加劑(ji)的(de)情況下，就(jiu)具(ju)有(you)(you)優(you)(you)良的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)(you)異(yi)的(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物(wu)理(li)(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下的(de)物(wu)理(li)(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)低溫(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物(wu)理(li)(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)(you)中(zhong)等(deng)的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織不(bu)粘(zhan)連(lian)，具(ju)有(you)(you)抗凝血作(zuo)(zuo)用，對(dui)肌體(ti)組織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合作(zuo)(zuo)為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)(fen)別達(da)到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分(fen)(fen)別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用量約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研天(tian)下的(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)(ling)部件(jian)方面的(de)(de)(de)(de)用量，可以大幅度(du)提高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安(an)全性(xing)能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量和單車(che)(che)用量水平的(de)(de)(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。國家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)(ling)部件(jian)實(shi)現自(zi)(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)度(du)黨政機關公務(wu)用車(che)(che)選用車(che)(che)型目錄（征求意(yi)見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)擴(kuo)大在政府采(cai)購的(de)(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變(bian)目前國內政府采(cai)購以合資品牌(pai)(pai)產(chan)(chan)品為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局(ju)面提供(gong)了(le)保障。促(cu)進(jin)自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)發展，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用提供(gong)有力保障。預測未來(lai)3年(nian)(nian)，我國室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)幅上漲(zhang)，同時(shi)我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)關鍵原料(liao)有(you)機硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術方(fang)面(mian)取得(de)突破，有(you)機硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術在2005年前被(bei)幾家跨國公(gong)司壟斷(duan)，但目前我國已發展(zhan)(zhan)成(cheng)(cheng)為全球有(you)機硅(gui)(gui)單體第1大(da)國，這2個方(fang)面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起開始(shi)低于石(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗(zong)石(shi)油(you)(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)規模(mo)替代石(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展(zhan)(zhan)有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)市場空間，同時(shi)將帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)(de)(de)(de)消費。