硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)硅(gui)和氧(yang)(yang)原子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)原子(zi)上(shang)通常連(lian)有兩(liang)個有機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由(you)含甲基(ji)(ji)和少(shao)量(liang)乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐高(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則(ze)可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐溫及耐油性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能良好(hao)，一般在(zai)(zai)(zai)-55℃下仍能工作。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能也(ye)很突出，在(zai)(zai)(zai)180℃下可(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也(ye)能承受數周或更(geng)長時間仍有彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)(yang)氣透過率在(zai)(zai)(zai)合(he)成(cheng)聚(ju)合(he)物(wu)中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)分(fen)(fen)類的方法很多，通常按(an)固(gu)化(hua)前(qian)的形態(tai)分(fen)(fen)為(wei)(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫度分(fen)(fen)為(wei)(wei)室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)，高(gao)(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體(ti)的不同，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡膠(jiao)等；按(an)性能和用(yong)(yong)途的不同又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)通用(yong)(yong)型(xing)、超耐(nai)(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)(nai)高(gao)(gao)溫型(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯化(hua)(hua)鐵為(wei)催化(hua)(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采(cai)用(yong)高比表面(mian)積的(de)(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍(yue)升到(dao)實用(yong)階段(duan)，奠(dian)定了(le)現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)基礎(chu)。從(cong)二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開始(shi)生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯(si)、德(de)國(guo)(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工(gong)業(ye)化(hua)(hua)研究(jiu)始(shi)于1957年，多家研究(jiu)所和(he)企(qi)業(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能力(li)為(wei)135千(qian)噸(dun)，其(qi)中高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)硅氧烷(wan)(wan)變成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)過(guo)程(cheng)是(shi)(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它主(zhu)要(yao)以高分子量的(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷(wan)(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補強填(tian)料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)補強主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種類型的(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強度(du)增加(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種特殊的(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入相(xiang)應的(de)各(ge)(ge)種添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種有機過(guo)氧化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方(fang)法(fa)如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行高分子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反(fan)應；二(er)次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑分解產物和其他揮發性化(hua)(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)各(ge)項(xiang)性能。常用(yong)的(de)設(she)備有開放(fang)式煉(lian)(lian)膠機(ji)(ji)、捏(nie)合機(ji)(ji)及真(zhen)空密(mi)煉(lian)(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)(xian)著的(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)(du)，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯(xian)(xian)變(bian)化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)一般為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義(yi)重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫外線等十分穩定(ding)，在不加任何(he)添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優異的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體(ti)組(zu)織不粘連，具有抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適(shi)合(he)作(zuo)為醫(yi)用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協(xie)會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分(fen)別達到(dao)1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)用量(liang)約達2.0萬t。根(gen)據(ju)觀研(yan)天下(xia)的(de)(de)(de)新研(yan)究(jiu)，增加有(you)機硅(gui)(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)用量(liang)，可(ke)以(yi)大幅度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性(xing)能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)用量(liang)水平(ping)的(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對(dui)硅(gui)(gui)橡膠需求的(de)(de)(de)增加。國(guo)家(jia)鼓勵(li)自(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件實(shi)現自(zi)主(zhu)化，《2012年度(du)黨政機關(guan)公務用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征(zheng)求意見(jian)稿）》為(wei)(wei)(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大在(zai)(zai)政府采購的(de)(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)(wei)(wei)改(gai)變(bian)目(mu)前國(guo)內(nei)政府采購以(yi)合資品(pin)牌產品(pin)為(wei)(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保障。促進(jin)自(zi)主(zhu)品(pin)牌發展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用提(ti)供有(you)力保障。預測未來(lai)3年，我國(guo)室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以(yi)年均20%增長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的非(fei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的98%。但(dan)因為(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)價(jia)(jia)格的大幅上漲(zhang)，同(tong)(tong)時我國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的關鍵原料(liao)有機硅(gui)單(dan)體的生(sheng)產(chan)(chan)(chan)技術方(fang)面取(qu)得突破，有機硅(gui)單(dan)體的生(sheng)產(chan)(chan)(chan)技術在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)(guo)公(gong)司壟斷，但(dan)目前我國(guo)(guo)已發展(zhan)成為(wei)全(quan)球有機硅(gui)單(dan)體第1大國(guo)(guo)，這(zhe)(zhe)2個方(fang)面原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的價(jia)(jia)格從2011年起(qi)開始低于石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大宗(zong)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成為(wei)廉價(jia)(jia)的合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始大規模(mo)替代石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)(zhe)將極大拓展(zhan)有機硅(gui)產(chan)(chan)(chan)業的市場空間，同(tong)(tong)時將帶動硅(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹(shu)脂等其他有機硅(gui)產(chan)(chan)(chan)品的消費(fei)。