硅橡膠是指(zhi)主(zhu)鏈由(you)硅(gui)(gui)和氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通常(chang)連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)橡膠。普通的(de)硅(gui)(gui)橡膠主(zhu)要由(you)含甲基(ji)(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成(cheng)。苯(ben)(ben)基(ji)(ji)的(de)引入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡膠的(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)引入(ru)則(ze)可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡膠的(de)耐(nai)(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡膠耐(nai)(nai)(nai)低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)良好，一(yi)般(ban)在-55℃下仍(reng)能(neng)工作。引入(ru)苯(ben)(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠的(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很(hen)突(tu)出，在180℃下可(ke)長期工作，稍(shao)高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更(geng)長時間仍(reng)有(you)彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡膠的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)透(tou)過率在合(he)(he)成(cheng)聚(ju)合(he)(he)物中(zhong)是較高(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡膠還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在醫用領(ling)域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的方法(fa)很多，通(tong)常(chang)按固(gu)化(hua)前(qian)的形態分為(wei)(wei)固(gu)體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)度分為(wei)(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所(suo)用(yong)(yong)單體(ti)(ti)的不同，可分為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按性能和用(yong)(yong)途的不同又可分為(wei)(wei)通(tong)用(yong)(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由(you)美國(guo)(guo)(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)鐵(tie)為(wei)催化(hua)劑(ji)合(he)成的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高比(bi)表面積的(de)氣(qi)相法白炭黑補強(qiang)的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用階(jie)段，奠定了現(xian)代(dai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)技術(shu)的(de)基礎。從(cong)二甲(jia)基二氯硅(gui)烷合(he)成開始生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年，多家研(yan)究(jiu)所和企業陸(lu)續開發出(chu)各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)能力為(wei)135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧(yang)(yang)(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)。它主要(yao)以高(gao)分(fen)子量的(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅氧(yang)(yang)(yang)烷(wan)為生(sheng)膠(jiao)，混入補強填料、硫化(hua)(hua)(hua)劑等，在(zai)加熱(re)加壓下(xia)硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅橡膠(jiao)的(de)補強主要(yao)是(shi)各(ge)種類型(xing)的(de)白炭黑，可(ke)使(shi)硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度(du)增加數(shu)十倍。有(you)時為了降低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料性(xing)能及賦予硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特(te)殊的(de)性(xing)能，也加入相應的(de)各(ge)種添加劑。硫化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種有(you)機(ji)過(guo)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行(xing)高分(fen)子鏈的(de)(de)交(jiao)聯反應；二(er)次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行(xing)補充交(jiao)聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其他(ta)揮(hui)發性(xing)化(hua)(hua)合物(wu)以穩定(ding)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)設備有開放式煉膠(jiao)(jiao)機、捏合機及(ji)真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能保(bao)持(chi)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能無(wu)明顯變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優異(yi)。這對航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外線等十分穩(wen)定(ding)，在(zai)不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能比通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)不粘連，具(ju)有抗凝血作用，對肌體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別(bie)適合作為(wei)醫(yi)用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比(bi)分(fen)別(bie)增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研天(tian)下的(de)(de)(de)(de)新研究(jiu)，增加有(you)機硅材料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方(fang)面的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安(an)全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠需求的(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年度(du)黨(dang)政機關公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大在政府采(cai)購的(de)(de)(de)(de)市場份額(e)，為(wei)改變目(mu)前國(guo)(guo)內(nei)政府采(cai)購以合資(zi)品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供了保障(zhang)(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌發展(zhan)(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供有(you)力保障(zhang)(zhang)。預測未來3年，我國(guo)(guo)室溫(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)(ye)將以年均(jun)20%增長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)(de)大(da)(da)(da)幅上漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產技術方(fang)面(mian)(mian)取得突破，有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產技術在2005年前(qian)被幾(ji)家跨國(guo)公司壟(long)斷，但目前(qian)我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)為全球有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體第1大(da)(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個方(fang)面(mian)(mian)原因使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年起(qi)開始低(di)于石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為大(da)(da)(da)宗(zong)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉(lian)價的(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)(da)規模(mo)替代石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)(da)拓(tuo)展(zhan)有(you)(you)機硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯(lian)劑和(he)硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其他(ta)有(you)(you)機硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消費。