硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上通常連(lian)有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)引(yin)入可提(ti)(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)的(de)引(yin)入則可提(ti)(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引(yin)入苯基(ji)后(hou)，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突出(chu)，在180℃下可長期(qi)工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或更(geng)長時間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上的(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率在合成(cheng)聚合物中(zhong)是較高(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)突出(chu)特(te)性(xing)(xing)，因(yin)此在醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的(de)方(fang)法很多(duo)，通常按固化前的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化溫(wen)度(du)分(fen)(fen)為(wei)室(shi)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)(yong)(yong)單體(ti)的(de)不(bu)同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按性能和用(yong)(yong)(yong)途的(de)不(bu)同(tong)又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)通用(yong)(yong)(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)(gao)強力(li)型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)(yong)(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催(cui)化劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)，采(cai)用高比表面積的(de)氣相(xiang)法(fa)白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能躍升到(dao)實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化研(yan)究始于1957年(nian)，多(duo)家(jia)(jia)研(yan)究所和(he)企(qi)業(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力為(wei)135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧烷變成(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)(xing)體的(de)(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)分子量的(de)(de)(de)(de)聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷為生膠，混入(ru)補強填料、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)(xing)體。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)補強主要(yao)是(shi)各(ge)(ge)種類型的(de)(de)(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)(de)強度增(zeng)加(jia)(jia)數(shu)十倍。有時為了降(jiang)低成(cheng)本(ben)或改善膠料性(xing)(xing)能及(ji)賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)(ge)種特(te)殊的(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)入(ru)相(xiang)應的(de)(de)(de)(de)各(ge)(ge)種添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)(ge)種有機過(guo)氧化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所(suo)示。一(yi)次硫化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進(jin)行(xing)高(gao)分(fen)子鏈的(de)(de)(de)交(jiao)聯反應；二次硫化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進(jin)行(xing)補充交(jiao)聯、驅除(chu)硫化(hua)(hua)劑分(fen)解產(chan)物和(he)其他揮發性化(hua)(hua)合(he)物以穩定硫化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)各(ge)項性能。常(chang)用(yong)的(de)(de)(de)設備有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密(mi)煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但(dan)在(zai)(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境(jing)下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保持(chi)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這(zhe)對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫(zi)外線等十(shi)分穩(wen)定(ding)，在(zai)(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)(fei)常好。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下的(de)(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下，其物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)組(zu)織不(bu)粘連(lian)，具(ju)有抗(kang)凝血(xue)作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常少。特(te)別適合(he)作(zuo)為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中國(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)(ju)觀研天下的(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)(yi)(yi)大(da)幅度提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和單(dan)車(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)提高(gao)都將推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政機(ji)關公務(wu)用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型(xing)目錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品牌(pai)擴大(da)在政府采購(gou)的(de)市場份額(e)，為(wei)改變目前國(guo)(guo)(guo)內政府采購(gou)以(yi)(yi)(yi)合資品牌(pai)產(chan)(chan)品為(wei)主(zhu)的(de)局面提供了保(bao)(bao)障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品牌(pai)發展(zhan)(zhan)，國(guo)(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提供有力保(bao)(bao)障(zhang)。預測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)(guo)室溫硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以(yi)(yi)(yi)年(nian)(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠是重要的(de)(de)非石油基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠，約(yue)占(zhan)非石油基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠消(xiao)費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)石油價(jia)格的(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我(wo)國在(zai)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)生(sheng)產技術方面(mian)取(qu)得(de)突破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)生(sheng)產技術在(zai)2005年(nian)(nian)前被幾家(jia)跨國公司壟斷，但(dan)目前我(wo)國已發展成為(wei)全球(qiu)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)(ti)第1大(da)國，這2個方面(mian)原(yuan)因(yin)使硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)(nian)起(qi)開始低于(yu)石油基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠，僅約(yue)為(wei)大(da)宗石油基(ji)橡(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉(lian)價(jia)的(de)(de)合(he)(he)成橡(xiang)膠，并(bing)開始大(da)規模替(ti)代石油基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠。這將極大(da)拓(tuo)展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產業的(de)(de)市場空(kong)間(jian)，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)油、硅(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)樹脂等其(qi)他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產品的(de)(de)消(xiao)費(fei)。