硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通常連有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)橡膠。普通的(de)硅(gui)(gui)橡膠主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組(zu)成。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)引(yin)入可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠的(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能，三氟(fu)丙基(ji)(ji)(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)(ji)(ji)的(de)引(yin)入則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡膠耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能工作(zuo)。引(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡膠的(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能也很突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也能承受數周或(huo)更長時間仍有(you)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡膠的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好，氧氣透過率(lv)在(zai)合成聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡膠還具有(you)生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域應(ying)用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分類的(de)(de)方法(fa)很(hen)多，通(tong)(tong)常(chang)按固(gu)化(hua)(hua)前的(de)(de)形態分為(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度分為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)(yong)單體的(de)(de)不同(tong)，可分為(wei)甲(jia)基乙烯(xi)(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯(xi)(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等；按性能和用(yong)(yong)途的(de)(de)不同(tong)又(you)可分為(wei)通(tong)(tong)用(yong)(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由美國(guo)以三(san)氯化鐵為催化劑(ji)合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用高比(bi)表面積的(de)(de)氣相法(fa)白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制(zhi)成功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用階段，奠定(ding)了(le)現代(dai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產技術的(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷合成開始(shi)生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研究始(shi)于(yu)1957年(nian)，多家(jia)研究所和企業(ye)陸(lu)續(xu)開發出各(ge)種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產能力(li)為135千(qian)噸，其中高溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠是指聚(ju)硅(gui)氧烷變(bian)成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體的(de)過程是經(jing)過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)分子(zi)量的(de)聚(ju)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)氧烷為生膠，混入補(bu)強(qiang)(qiang)填料、硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱加壓(ya)下硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體。硅(gui)橡膠的(de)補(bu)強(qiang)(qiang)主(zhu)要(yao)是各種(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)(qiang)度增(zeng)加數十倍。有時為了降低成(cheng)本或(huo)改善膠料性(xing)(xing)能及賦予(yu)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠各種(zhong)特(te)殊的(de)性(xing)(xing)能，也加入相應的(de)各種(zhong)添加劑(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各種(zhong)有機(ji)過氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物或(huo)加成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一(yi)次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)(shi)進行(xing)高分(fen)子(zi)鏈的(de)(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)(shi)進行(xing)補(bu)充交(jiao)聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)化(hua)劑(ji)分(fen)解產物和其(qi)他揮發性化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)各項性能。常用(yong)的(de)(de)設備有開放式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高溫(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但(dan)在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線等(deng)(deng)十分(fen)穩定(ding)(ding)，在不加(jia)任何添(tian)加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下，其物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優于通(tong)(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳(tan)等(deng)(deng)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組(zu)織不粘(zhan)連(lian)，具(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合作(zuo)為醫(yi)用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協(xie)會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同(tong)比分別增(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)(zeng)加有(you)(you)機硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件方面的(de)用(yong)量(liang)，可以大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安(an)全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡膠(jiao)需求的(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件實(shi)現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年度黨(dang)政(zheng)機關公務用(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)(pai)擴大在政(zheng)府采購的(de)市場份額，為改變目前國(guo)內政(zheng)府采購以合資品牌(pai)(pai)產品為主(zhu)(zhu)的(de)局面提(ti)供(gong)了(le)保障。促(cu)進自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)(pai)發展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁(fan)榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有(you)(you)力(li)保障。預測未來3年，我國(guo)室溫硫(liu)化硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年均20%增(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)石油(you)基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石油(you)基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為石油(you)價格的(de)(de)(de)大(da)幅上漲(zhang)，同(tong)時我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術方(fang)面取得(de)突(tu)破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術在2005年前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前(qian)我國(guo)已(yi)發展成(cheng)為全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方(fang)面原因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年起開始低于石油(you)基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗(zong)石油(you)基(ji)(ji)(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替代石油(you)基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂(zhi)等其(qi)他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)費。