硅橡膠是(shi)指主鏈由(you)硅(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子(zi)交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通常連有兩(liang)個有機(ji)基(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要(yao)由(you)含(han)甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節(jie)組(zu)成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)引入(ru)可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐高(gao)、低溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)(de)引入(ru)則可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐溫(wen)(wen)及耐油性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐低溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)良好(hao)，一般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐熱性能(neng)(neng)也很突出(chu)，在180℃下(xia)可長期(qi)工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長時間仍(reng)有彈(dan)性，瞬(shun)時可耐300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)透氣性好(hao)，氧(yang)氣透過率在合成(cheng)聚合物(wu)中是(shi)較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具有生(sheng)理惰性、不會導致凝血的(de)(de)突出(chu)特性，因此在醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通(tong)常按固(gu)化前的(de)形態分(fen)為(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和(he)(he)液體硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按硫化溫度分(fen)為(wei)室溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按所用單體的(de)不(bu)同(tong)，可(ke)分(fen)為(wei)甲基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)(deng)；按性能和(he)(he)用途(tu)的(de)不(bu)同(tong)又可(ke)分(fen)為(wei)通(tong)用型(xing)、超耐低(di)溫型(xing)、超耐高溫型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)(deng)(deng)等(deng)(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以(yi)三氯(lv)化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑(ji)合(he)成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問(wen)世。1948年(nian)，采用高比表(biao)面積(ji)的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍升到實用階段，奠定(ding)了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)烷合(he)成開始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家(jia)(jia)有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工(gong)業化(hua)研(yan)究始(shi)于(yu)1957年(nian)，多家(jia)(jia)研(yan)究所和企業陸續開發出(chu)各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千(qian)噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是指聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷變(bian)成彈性(xing)體的(de)(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)是經過(guo)高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)(de)(de)(de)。它主(zhu)(zhu)要(yao)以高(gao)(gao)分子(zi)量的(de)(de)(de)(de)聚甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填(tian)料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)等，在(zai)加(jia)熱(re)加(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)補強(qiang)主(zhu)(zhu)要(yao)是各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)增加(jia)數十倍(bei)。有時為了降低成本或改善膠(jiao)料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入(ru)相應(ying)的(de)(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)劑(ji)(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)是各(ge)種(zhong)有機(ji)過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成反(fan)應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)。

加工成(cheng)型(xing)方法如圖所示。一次硫化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)行高分(fen)子鏈的(de)(de)交聯反應；二次硫化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)行補充(chong)交聯、驅除硫化(hua)(hua)劑(ji)分(fen)解產物和其他揮發性化(hua)(hua)合(he)物以穩定硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性能(neng)。常(chang)用的(de)(de)設備有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及真(zhen)空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊配(pei)方可(ke)達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航空、宇(yu)航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等(deng)十分穩定，在(zai)不(bu)加(jia)任(ren)何添加(jia)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有優(you)(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織不(bu)粘(zhan)連(lian)，具(ju)有抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌(ji)體組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)(te)別適(shi)合作為(wei)醫(yi)用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)協會(hui)統計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分別(bie)達(da)到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的用(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根據觀(guan)研天下(xia)的新研究，增(zeng)加有機(ji)硅(gui)材(cai)料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件方面(mian)的用(yong)量(liang)，可以大幅度提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)的安全性能，因(yin)此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)量(liang)和單(dan)車(che)用(yong)量(liang)水(shui)平的提(ti)(ti)高(gao)都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)對硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)需求(qiu)的增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)的汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件實現(xian)自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)機(ji)關公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在政(zheng)府采購的市場份額，為(wei)改變目前(qian)國(guo)(guo)內政(zheng)府采購以合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的局面(mian)提(ti)(ti)供了(le)保(bao)障(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)的繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)(jiao)(jiao)的應用(yong)提(ti)(ti)供有力保(bao)障(zhang)。預測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)行(xing)業(ye)將以年(nian)(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非(fei)石油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但因為石油(you)價格的(de)大幅上(shang)漲，同(tong)時(shi)我國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料(liao)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)生(sheng)產技術方(fang)面取得突破(po)，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)生(sheng)產技術在2005年(nian)前被幾家跨國公司(si)壟(long)斷，但目前我國已(yi)發展成為全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體第1大國，這2個方(fang)面原因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價格從(cong)2011年(nian)起開始(shi)低于(yu)石油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大宗石油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成為廉價的(de)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始(shi)大規模替代石油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大拓展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)市場空間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)消費。