硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧原子交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)原子上通常連有兩個有機基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)主要由含甲基(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)(yin)(yin)入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)(yin)(yin)入(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)工(gong)作。引(yin)(yin)(yin)入(ru)苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也很突出，在180℃下可(ke)(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)于(yu)200℃也能(neng)承受數(shu)周或更長時(shi)間仍(reng)有彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)過率在合(he)成(cheng)(cheng)聚合(he)物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡膠(jiao)還具(ju)有生理惰性(xing)、不(bu)會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此在醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法很(hen)多(duo)，通常按(an)(an)固化(hua)前的(de)形(xing)態(tai)分(fen)(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)為室(shi)溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用單體(ti)的(de)不同(tong)，可(ke)(ke)分(fen)(fen)為甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和用途的(de)不同(tong)又可(ke)(ke)分(fen)(fen)為通用型、超耐低溫(wen)(wen)型、超耐高(gao)溫(wen)(wen)型、高(gao)強(qiang)力型、耐油(you)型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三(san)氯(lv)化鐵為催(cui)化劑合成(cheng)(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用(yong)高比表(biao)面(mian)積的(de)(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到(dao)實用(yong)階段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)基礎(chu)。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始生產硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)(ye)化研究始于(yu)1957年，多家研究所和企業(ye)(ye)陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產能力為135千(qian)噸(dun)，其中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅氧烷(wan)變(bian)成彈性(xing)(xing)體(ti)的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)(de)。它(ta)主要以高分子量(liang)的(de)(de)聚甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，混入補(bu)強填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等(deng)，在加熱加壓(ya)下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)(xing)體(ti)。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)強主要是(shi)各種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加數十倍(bei)。有時為了降低成本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加入相應的(de)(de)各種(zhong)添加劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各種(zhong)有機(ji)過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或加成反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工(gong)成型方(fang)法(fa)如圖所示。一次硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行高(gao)分子鏈的(de)交聯反應；二(er)次硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行補(bu)充交聯、驅除硫化(hua)(hua)劑分解產(chan)物(wu)和其(qi)他(ta)揮發(fa)性(xing)化(hua)(hua)合物(wu)以穩(wen)定硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)各項性(xing)能。常(chang)用的(de)設備有開放(fang)式煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)(xian)著的(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)穩定(ding)性，雖然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度僅是(shi)天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一定(ding)的(de)(de)柔韌(ren)性、回彈性和表(biao)面(mian)硬度，且力(li)學性能(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯(xian)(xian)變化。（2）低(di)溫(wen)性能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)性能(neng)(neng)優(you)異。這對航空、宇(yu)航工(gong)業的(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候性硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外(wai)線等(deng)(deng)十分穩定(ding)，在(zai)不加任(ren)何添加劑的(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具有優(you)良(liang)的(de)(de)耐(nai)(nai)候性。（4）電氣(qi)性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)(de)絕緣性能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性和耐(nai)(nai)電弧性也非常(chang)好。（5）物(wu)(wu)理機(ji)械(xie)性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)(wu)理機(ji)械(xie)性能(neng)(neng)比(bi)(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)，其物(wu)(wu)理機(ji)械(xie)性能(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學試劑性。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中(zhong)等(deng)(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑性能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過(guo)性能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳等(deng)(deng)氣(qi)體的(de)(de)透(tou)氣(qi)性比(bi)(bi)天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰(duo)性。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體組織不粘連，具有抗凝血(xue)作(zuo)用(yong)，對肌(ji)體組織的(de)(de)反應性非常(chang)少。特別適合(he)作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達(da)到(dao)1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡膠的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約(yue)達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天(tian)下的(de)新研究，增加(jia)有機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)(bu)件方面的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安(an)全性(xing)能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡膠需求(qiu)的(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵(li)自主(zhu)(zhu)品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)(bu)件實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年度(du)黨(dang)政(zheng)機(ji)關(guan)公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見(jian)稿）》為自主(zhu)(zhu)品(pin)牌擴大在政(zheng)府采(cai)購的(de)市場(chang)份額，為改變目前國(guo)內(nei)政(zheng)府采(cai)購以(yi)合資品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)局面提(ti)供(gong)了保障。促進自主(zhu)(zhu)品(pin)牌發(fa)展(zhan)，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)提(ti)供(gong)有力(li)保障。預測未來3年，我國(guo)室(shi)溫硫化硅橡膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠是重要的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，約(yue)占(zhan)非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠消費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)石(shi)油(you)(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)大幅上漲(zhang)，同時我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)關鍵原料(liao)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術方面取得(de)突破，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)公司壟(long)斷，但(dan)目前我國(guo)已(yi)發(fa)展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大國(guo)，這2個方面原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開(kai)(kai)始低于石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，僅約(yue)為(wei)大宗石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價(jia)的(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，并開(kai)(kai)始大規模(mo)替代石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠。這將極大拓(tuo)展有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市(shi)場(chang)空間，同時將帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消費。