硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原子(zi)交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原子(zi)上通常連有兩個有機基團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含(han)甲基和少量乙烯基的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成(cheng)(cheng)。苯(ben)基的(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能，三氟丙基及氰基的(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能良好(hao)，一(yi)般在(zai)-55℃下(xia)仍能工作(zuo)。引(yin)入(ru)苯(ben)基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能也(ye)很(hen)突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長期(qi)工作(zuo)，稍(shao)高于200℃也(ye)能承(cheng)受數周或更長時(shi)(shi)間(jian)仍有彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過率在(zai)合成(cheng)(cheng)聚合物中是較高的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域應(ying)用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠分類的(de)方法很多，通常按(an)固化前的(de)形態分為(wei)固體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠和(he)液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠；按(an)硫(liu)化溫(wen)度(du)分為(wei)室(shi)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠，高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠；按(an)所(suo)用(yong)單體(ti)(ti)的(de)不同，可分為(wei)甲基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠，甲基苯(ben)基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠等(deng)；按(an)性能和(he)用(yong)途的(de)不同又可分為(wei)通用(yong)型(xing)、超(chao)耐低(di)溫(wen)型(xing)、超(chao)耐高溫(wen)型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美國(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合(he)成的。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采(cai)用高(gao)比表面積的氣相(xiang)法(fa)白炭黑補強(qiang)的硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的性能躍(yue)升到(dao)實用階(jie)段，奠定了現(xian)代(dai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)技術的基礎。從二(er)甲(jia)基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)始生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的國(guo)家有美國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的工業化(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)(nian)，多家研(yan)究(jiu)所和企業陸續(xu)開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)能力為(wei)135千噸(dun)，其中高(gao)溫(wen)膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要以高分子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)，混(hun)入(ru)補(bu)強填料(liao)、硫(liu)化(hua)劑等(deng)，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補(bu)強主要是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增(zeng)加(jia)數(shu)十倍。有(you)時為了降低成(cheng)本(ben)或(huo)改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能及(ji)賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入(ru)相應(ying)的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)反應(ying)催(cui)化(hua)劑。

加工成(cheng)型(xing)方法如圖所示。一次(ci)(ci)硫化的目的是進(jin)行(xing)高分子鏈的交聯反應；二次(ci)(ci)硫化的目的是進(jin)行(xing)補充交聯、驅除硫化劑分解產物(wu)和其他揮發性(xing)化合物(wu)以穩(wen)定硫化膠的各項(xiang)性(xing)能(neng)。常用的設備有(you)開放式(shi)煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)特征是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅是(shi)天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但在200℃以上(shang)的(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)柔(rou)韌性(xing)、回彈性(xing)和表面硬(ying)度(du)，且力學性(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)(wu)(wu)明(ming)顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候(hou)(hou)性(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等(deng)(deng)十分穩定，在不加(jia)任何(he)添加(jia)劑的(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有優(you)良的(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)(hou)性(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)異的(de)絕緣性(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其(qi)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)及(ji)化學試劑性(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中(zhong)等(deng)(deng)的(de)耐(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)(deng)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)比(bi)天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)(wu)(wu)味，無(wu)(wu)(wu)(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織(zhi)不粘連，具(ju)(ju)有抗凝血作用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)(ti)組織(zhi)的(de)反應性(xing)非常(chang)少。特別適合(he)作為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別達(da)到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比(bi)分別增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根(gen)據觀(guan)研天下的(de)(de)新研究，增加有機(ji)硅材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大幅(fu)度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因(yin)此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)高都將推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增加。國家鼓勵(li)自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實(shi)現自主(zhu)化，《2012年度(du)黨(dang)政機(ji)關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求(qiu)意見稿(gao)）》為(wei)自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府(fu)采(cai)購的(de)(de)市(shi)場(chang)份額(e)，為(wei)改變目(mu)前國內(nei)政府(fu)采(cai)購以(yi)合資品(pin)(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供了(le)保障。促(cu)進(jin)自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)發展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力保障。預(yu)測未來(lai)3年，我國室溫(wen)硫化硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)將以(yi)年均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但(dan)因(yin)(yin)為(wei)石(shi)(shi)油(you)價格的(de)大(da)幅(fu)上漲，同(tong)(tong)時(shi)(shi)我國(guo)在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關(guan)鍵原料有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體的(de)生產技術(shu)方面(mian)取(qu)得突破(po)，有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體的(de)生產技術(shu)在2005年前被幾(ji)家(jia)跨(kua)國(guo)公司壟(long)斷，但(dan)目前我國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體第1大(da)國(guo)，這2個(ge)方面(mian)原因(yin)(yin)使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年起(qi)開始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)規(gui)模(mo)替(ti)代(dai)石(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)產業(ye)的(de)市場空間，同(tong)(tong)時(shi)(shi)將帶(dai)動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)樹脂等(deng)其他(ta)有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)產品的(de)消費。