硅橡膠是指(zhi)主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通常連有(you)(you)(you)兩個有(you)(you)(you)機(ji)基團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲基和少量乙烯基的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯基的(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基及氰基的(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般(ban)在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工(gong)作。引入(ru)苯基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突出，在(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)于(yu)200℃也能(neng)承受數(shu)周(zhou)或(huo)更長時間仍有(you)(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在(zai)(zai)合成(cheng)聚(ju)合物中是較高(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具(ju)有(you)(you)(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)突出特(te)性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)醫用(yong)領域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠分(fen)(fen)類的(de)方法很(hen)多(duo)，通(tong)常按(an)固化(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)橡膠和液(ye)體硅(gui)(gui)橡膠；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠；按(an)所用單體的(de)不同，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠等；按(an)性能和用途的(de)不同又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)通(tong)用型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、高強(qiang)力(li)型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)(nai)油(you)型(xing)(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期(qi)是由美國(guo)(guo)以(yi)三氯化鐵為催化劑合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采(cai)用高(gao)(gao)比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到(dao)實(shi)用階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技(ji)術的(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓(han)國(guo)(guo)和(he)(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工(gong)業化研究始于1957年，多家研究所和(he)(he)企業陸續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能(neng)力為135千噸，其(qi)中(zhong)高(gao)(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠是(shi)(shi)(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈性體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)過程是(shi)(shi)(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)(de)。它主要以高分子(zi)量的(de)(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為生膠，混入補強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)化(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈性體(ti)(ti)。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)補強(qiang)(qiang)主要是(shi)(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)(de)(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度增(zeng)加(jia)數十倍。有時為了(le)降低成(cheng)(cheng)本或改善膠料性能及賦(fu)予硫(liu)化(hua)膠各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)(de)性能，也(ye)加(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有機過氧(yang)化(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所(suo)示。一次硫化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行高分(fen)子(zi)鏈的(de)交聯(lian)反應；二次硫化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行補充交聯(lian)、驅除(chu)硫化(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其他揮(hui)發(fa)性化(hua)合(he)物(wu)以(yi)穩定硫化(hua)膠(jiao)的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及(ji)真空(kong)密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)(yi)半，但在(zai)(zai)200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)度(du)一(yi)(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達(da)-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫(zi)外線等(deng)十分穩(wen)定，在(zai)(zai)不(bu)加任何添加劑的(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具(ju)(ju)有優良的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好(hao)。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)(nai)油及(ji)化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人(ren)體組織不(bu)粘連，具(ju)(ju)有抗凝(ning)血(xue)作(zuo)用(yong)(yong)，對肌體組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別適合作(zuo)為(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)車工業(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車產銷分別達(da)到1927.18萬(wan)輛和(he)(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別增長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車工業(ye)硅橡(xiang)膠的(de)用(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根(gen)據(ju)觀研天下的(de)新研究，增加有機(ji)(ji)硅材料在汽(qi)(qi)車零(ling)部(bu)件方(fang)面(mian)(mian)的(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大幅(fu)度提(ti)高汽(qi)(qi)車的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車產量(liang)和(he)(he)單車用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)車工業(ye)對硅橡(xiang)膠需(xu)求的(de)增加。國(guo)(guo)(guo)家鼓勵(li)自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)車發展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車零(ling)部(bu)件實現(xian)自主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政機(ji)(ji)關公務用(yong)(yong)車選用(yong)(yong)車型目錄（征求意見稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大在政府采(cai)購(gou)的(de)市場(chang)份額，為(wei)改變目前國(guo)(guo)(guo)內政府采(cai)購(gou)以合(he)資品(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)局面(mian)(mian)提(ti)供了保障。促進自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)(guo)產汽(qi)(qi)車業(ye)的(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車膠的(de)應(ying)用(yong)(yong)提(ti)供有力保障。預測未來(lai)3年(nian)(nian)，我(wo)國(guo)(guo)(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)車行業(ye)將以年(nian)(nian)均20%增長。

此外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)石(shi)油基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)石(shi)油價格的(de)(de)大(da)(da)幅上漲(zhang)，同時我國在(zai)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)(you)機(ji)硅單(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)產技(ji)術方面取得突破，有(you)(you)機(ji)硅單(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)產技(ji)術在(zai)2005年前被幾(ji)家(jia)跨國公(gong)司壟斷，但(dan)目前我國已(yi)發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)(you)機(ji)硅單(dan)體(ti)第1大(da)(da)國，這2個(ge)方面原(yuan)因(yin)使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年起(qi)開始低于石(shi)油基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗石(shi)油基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)規模替代石(shi)油基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓展(zhan)有(you)(you)機(ji)硅產業的(de)(de)市場空間，同時將帶動硅油、硅烷偶(ou)聯劑和硅樹脂等其(qi)他有(you)(you)機(ji)硅產品的(de)(de)消(xiao)費(fei)。