硅橡膠是指主(zhu)(zhu)鏈由硅(gui)和氧(yang)原子(zi)交替構成，硅(gui)原子(zi)上(shang)(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)(zhu)要由含甲基和少量乙烯基的(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成。苯(ben)(ben)基的(de)引(yin)(yin)(yin)入(ru)可(ke)(ke)(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高、低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基及氰(qing)基的(de)引(yin)(yin)(yin)入(ru)則(ze)可(ke)(ke)(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一(yi)般(ban)在-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引(yin)(yin)(yin)入(ru)苯(ben)(ben)基后，可(ke)(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突出(chu)，在180℃下(xia)可(ke)(ke)(ke)(ke)長期工作，稍高于200℃也能(neng)承受數周(zhou)或更長時間仍有(you)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)(shang)的(de)高溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透(tou)過率在合成聚合物中(zhong)是較高的(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)突出(chu)特(te)性(xing)(xing)(xing)，因(yin)此在醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很(hen)多，通常按固(gu)化(hua)(hua)前的形態分(fen)為固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用單體的不同，可(ke)分(fen)為甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按性能(neng)和用途的不同又可(ke)分(fen)為通用型、超耐低溫(wen)型、超耐高(gao)溫(wen)型、高(gao)強力型、耐油(you)型、醫用型等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由(you)美(mei)國以(yi)三(san)氯化(hua)(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)(hua)劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用(yong)高比表(biao)面(mian)積的(de)(de)氣相(xiang)法白(bai)炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用(yong)階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)基(ji)礎。從(cong)二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成開始(shi)(shi)生產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國家有(you)美(mei)國。俄羅斯、德(de)國、日本、韓國和中國等(deng)。中國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)(hua)(hua)研(yan)究(jiu)始(shi)(shi)于1957年(nian)，多家研(yan)究(jiu)所和企業陸續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力為135千(qian)噸(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是指(zhi)聚(ju)硅氧烷(wan)變成彈性體(ti)的(de)過(guo)程(cheng)是經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成型的(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混(hun)入(ru)補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈性體(ti)。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)主要是各(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)白(bai)炭(tan)黑(hei)，可使(shi)硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度(du)增加數十(shi)倍。有時(shi)為了降低成本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性能(neng)及(ji)賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)性能(neng)，也加入(ru)相應(ying)(ying)的(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加劑(ji)(ji)(ji)。硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)是各(ge)(ge)種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)物或(huo)加成反應(ying)(ying)催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次(ci)(ci)硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)高分(fen)子鏈的(de)(de)交聯反應；二(er)次(ci)(ci)硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)補充交聯、驅除硫化(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其他(ta)揮發(fa)性化(hua)合物(wu)以穩定(ding)硫化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各(ge)項(xiang)性能。常用的(de)(de)設(she)備(bei)有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)(dan)在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變(bian)化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十分(fen)穩定，在不(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組織不(bu)粘連，具(ju)(ju)有(you)(you)抗(kang)凝血(xue)作用(yong)，對(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)(xing)非常少。特別適(shi)合(he)作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽車(che)(che)產(chan)(chan)銷(xiao)分別(bie)達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同(tong)比分別(bie)增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽車(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用量(liang)(liang)約(yue)達2.0萬t。根據觀研天(tian)下(xia)的(de)(de)(de)新研究，增加(jia)有機硅材料在汽車(che)(che)零(ling)部件(jian)方(fang)面的(de)(de)(de)用量(liang)(liang)，可以大幅度提(ti)(ti)高汽車(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能(neng)，因此(ci)，汽車(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)用量(liang)(liang)水(shui)平(ping)的(de)(de)(de)提(ti)(ti)高都將推動汽車(che)(che)工(gong)業(ye)對(dui)硅橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵自主品牌的(de)(de)(de)汽車(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵(jian)汽車(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自主化，《2012年(nian)度黨政機關(guan)公務(wu)用車(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)型(xing)目錄（征求(qiu)意見稿(gao)）》為(wei)自主品牌擴(kuo)大在政府采購(gou)的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前國(guo)內政府采購(gou)以合資品牌產(chan)(chan)品為(wei)主的(de)(de)(de)局面提(ti)(ti)供了(le)保障。促進自主品牌發展(zhan)，國(guo)產(chan)(chan)汽車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應(ying)用提(ti)(ti)供有力(li)保障。預測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)室溫(wen)硫化硅橡膠(jiao)在汽車(che)(che)行(xing)業(ye)將以年(nian)均20%增長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重要(yao)的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約占(zhan)非石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消費量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)油(you)(you)(you)價格的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上(shang)漲，同(tong)時我國(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料(liao)有(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術方面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術在(zai)2005年前(qian)被幾(ji)家跨國(guo)公司壟斷，但目前(qian)我國(guo)已(yi)發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球(qiu)有(you)機(ji)硅(gui)單體第1大(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)價格從(cong)2011年起開(kai)始低于石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約為(wei)(wei)大(da)(da)宗石(shi)油(you)(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)(de)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并(bing)開(kai)始大(da)(da)規(gui)模替代(dai)石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這(zhe)將極大(da)(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑(ji)和(he)硅(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)消費。