硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈(lian)由硅(gui)和(he)氧(yang)原子(zi)交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)原子(zi)上(shang)通(tong)常(chang)連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠主要由含甲基(ji)(ji)和(he)少(shao)量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)、低(di)溫性能(neng)(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油(you)性能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠耐(nai)低(di)溫性能(neng)(neng)(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)熱性能(neng)(neng)(neng)也很突出，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)承(cheng)受數周或更長(chang)時間(jian)仍有(you)彈性，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性好(hao)，氧(yang)氣(qi)(qi)透過率在(zai)合成(cheng)聚合物中(zhong)是(shi)較(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠還具(ju)有(you)生理惰性、不(bu)會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)突出特性，因此在(zai)醫用(yong)領域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的方(fang)法很多，通常按(an)固化前的形態分(fen)(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫化溫度分(fen)(fen)為室(shi)溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)，高(gao)溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的不(bu)同，可分(fen)(fen)為甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用(yong)途的不(bu)同又可分(fen)(fen)為通用(yong)型、超耐(nai)低溫型、超耐(nai)高(gao)溫型、高(gao)強力型、耐(nai)油(you)型、醫用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠早期是由美國(guo)(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合(he)成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠產(chan)(chan)品(pin)問世。1948年，采用(yong)高比表面積的(de)(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠研制成功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)性(xing)能躍(yue)升到實用(yong)階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)產(chan)(chan)技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開始生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)工業(ye)化(hua)研究始于1957年，多家(jia)研究所和企業(ye)陸(lu)續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠。到2003年底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)產(chan)(chan)能力為(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)高溫膠100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠是指聚硅(gui)氧(yang)(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)過程是經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它(ta)主要(yao)(yao)以高(gao)分(fen)子量的(de)聚甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)氧(yang)(yang)烷為生膠，混入補強填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡膠的(de)補強主要(yao)(yao)是各(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)強度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為了(le)降(jiang)低成(cheng)(cheng)本或改善膠料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)(zhong)特(te)殊的(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)入相應的(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是各(ge)種(zhong)(zhong)有機過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行高分(fen)子鏈的(de)(de)交(jiao)聯反應；二次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產物和(he)其他揮發性(xing)化(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性(xing)能。常用(yong)的(de)(de)設(she)備(bei)有(you)開放式(shi)煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及(ji)真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)特(te)征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)(yi)(yi)半(ban)，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)(yi)(yi)定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)(yi)(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達-100℃，表(biao)明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)意義(yi)重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭(chou)氧及紫(zi)外(wai)線等十分穩定(ding)，在(zai)不加(jia)(jia)任何添加(jia)(jia)劑的(de)情況(kuang)下，就具(ju)(ju)有(you)優良的(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下的(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)(wen)下，其(qi)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等的(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮(dan)、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)體的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅(xiu)，與人體組織(zhi)不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗(kang)凝血作用(yong)，對(dui)肌(ji)體組織(zhi)的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特(te)別適合作為醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)(bie)達到1927.18萬(wan)(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)(wan)輛(liang)，同比分(fen)別(bie)(bie)增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用量(liang)約達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增加(jia)有機硅材料在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件方面的(de)(de)(de)(de)用量(liang)，可(ke)以大幅度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)用量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高都(dou)將推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業對(dui)硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)增加(jia)。國家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關(guan)公務用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌擴(kuo)大在政(zheng)府(fu)采(cai)購的(de)(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改(gai)變(bian)目(mu)前國內政(zheng)府(fu)采(cai)購以合(he)資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供了保(bao)障(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)牌發(fa)(fa)展，國產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用提(ti)供有力保(bao)障(zhang)。預測(ce)未來3年(nian)，我國室溫硫化硅橡膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將以年(nian)均20%增長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非石油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)98%。但因(yin)(yin)為石油(you)價格的(de)大(da)(da)幅上漲，同(tong)(tong)時(shi)我國(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵(jian)原料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)技術方面(mian)取得突破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)技術在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已發展成(cheng)為全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這2個(ge)方面(mian)原因(yin)(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年(nian)起開始(shi)低(di)于石油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)為大(da)(da)宗石油(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)規(gui)模替(ti)代石油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)拓展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)業(ye)的(de)市(shi)場空間，同(tong)(tong)時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和(he)硅(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)消(xiao)費(fei)。