硅橡膠是(shi)(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通(tong)常(chang)連有兩個有機(ji)基團的(de)(de)橡(xiang)膠。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠主要由含甲基和少量乙烯基的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯(ben)基的(de)(de)引入(ru)(ru)可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐高(gao)、低溫性(xing)能，三氟丙基及(ji)氰(qing)基的(de)(de)引入(ru)(ru)則可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐溫及(ji)耐油性(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠耐低溫性(xing)能良好(hao)(hao)，一般在-55℃下(xia)仍(reng)能工作(zuo)。引入(ru)(ru)苯(ben)基后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐熱性(xing)能也很(hen)突出，在180℃下(xia)可長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能承受(shou)數(shu)周或更長時(shi)間(jian)仍(reng)有彈性(xing)，瞬時(shi)可耐300℃以上的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)透(tou)(tou)氣性(xing)好(hao)(hao)，氧(yang)氣透(tou)(tou)過(guo)率在合成聚合物中是(shi)(shi)較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠還具有生理惰性(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)突出特性(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的方法很多，通常按(an)固化(hua)前(qian)的形態分為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度分為(wei)(wei)室(shi)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)單(dan)體的不同(tong)，可分為(wei)(wei)甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯(ben)基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和(he)用(yong)途的不同(tong)又可分為(wei)(wei)通用(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)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年，采(cai)用高(gao)比表面積的(de)(de)氣相法(fa)白(bai)炭(tan)黑(hei)補(bu)強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術(shu)的(de)(de)基(ji)礎。從二(er)(er)甲基(ji)二(er)(er)氯硅(gui)烷合(he)成(cheng)開始生產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工(gong)業(ye)化研究(jiu)始于(yu)1957年，多家研究(jiu)所和(he)企業(ye)陸續開發(fa)出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力為135千噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)氧烷(wan)(wan)變成彈(dan)性(xing)體(ti)的過(guo)(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型的。它主(zhu)要以高分子(zi)量的聚(ju)甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)氧烷(wan)(wan)為生膠，混入補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)成彈(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的補強(qiang)主(zhu)要是(shi)(shi)各種(zhong)類型的白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠的強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有時為了降(jiang)低成本或改善膠料性(xing)能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)膠各種(zhong)特(te)殊的性(xing)能，也加(jia)(jia)入相應的各種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)劑是(shi)(shi)各種(zhong)有機過(guo)(guo)氧化(hua)物或加(jia)(jia)成反應催(cui)化(hua)劑。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)高分子鏈的(de)交聯反應(ying)；二次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)補充交聯、驅除(chu)硫(liu)(liu)化(hua)劑分解產物和其他揮發性化(hua)合(he)(he)物以(yi)穩定(ding)硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有(you)開放式煉膠機、捏合(he)(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天(tian)(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些(xie)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)、回彈(dan)性(xing)和(he)表(biao)面硬度，且(qie)力(li)學(xue)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變(bian)化(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度一(yi)般為(wei)(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線(xian)等十分穩(wen)定，在(zai)不(bu)(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具有優良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)。（4）電氣性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)，其物理(li)機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)試劑性(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)比(bi)天(tian)(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅(xiu)，與人體組(zu)織(zhi)不(bu)(bu)粘連(lian)，具有抗凝血作用(yong)(yong)(yong)，對(dui)(dui)肌體組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)別適(shi)合(he)(he)作為(wei)(wei)醫(yi)用(yong)(yong)(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天(tian)下的(de)新研究，增加有機硅材料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)零(ling)部件方面(mian)的(de)用(yong)量，可以(yi)(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)的(de)安(an)全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)產量和(he)單(dan)車(che)用(yong)量水平的(de)提(ti)高都將推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)需求的(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵自主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)零(ling)部件實(shi)現自主化(hua)(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型(xing)目錄（征求意見稿）》為自主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)(pai)擴大在政(zheng)府采購(gou)的(de)市場份額，為改變目前國(guo)(guo)內政(zheng)府采購(gou)以(yi)(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)(pai)產品(pin)(pin)為主的(de)局(ju)面(mian)提(ti)供(gong)了保(bao)(bao)障(zhang)。促進自主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)(pai)發展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮(rong)將為汽(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有力保(bao)(bao)障(zhang)。預測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)行業(ye)(ye)將以(yi)(yi)年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)油價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時(shi)我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術方面取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術在(zai)2005年(nian)前(qian)被幾家跨(kua)國(guo)公司壟斷(duan)，但目(mu)前(qian)我(wo)國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從(cong)2011年(nian)起開始低于石(shi)(shi)油基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)(da)宗石(shi)(shi)油基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)規模替代石(shi)(shi)油基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極(ji)大(da)(da)拓(tuo)展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市(shi)場空間，同時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他(ta)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消費。