硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)和氧原(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上(shang)通常連(lian)有兩(liang)個有機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由(you)含(han)甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油(you)性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)良(liang)好，一般(ban)在-55℃下仍(reng)能(neng)工(gong)(gong)作。引(yin)入苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也很突出(chu)，在180℃下可(ke)長(chang)期工(gong)(gong)作，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也能(neng)承受(shou)數周或更長(chang)時(shi)間仍(reng)有彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透過率在合(he)成(cheng)聚合(he)物中(zhong)是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因此在醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠分(fen)類的方法很多，通(tong)(tong)常按(an)固化前的形態分(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)橡(xiang)膠和液體硅(gui)橡(xiang)膠；按(an)硫化溫度分(fen)為(wei)(wei)室(shi)溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠，高溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠；按(an)所用(yong)單(dan)體的不(bu)同，可(ke)分(fen)為(wei)(wei)甲(jia)(jia)基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠，甲(jia)(jia)基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠等；按(an)性能和用(yong)途(tu)的不(bu)同又可(ke)分(fen)為(wei)(wei)通(tong)(tong)用(yong)型(xing)(xing)(xing)(xing)、超耐低溫型(xing)(xing)(xing)(xing)、超耐高溫型(xing)(xing)(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以(yi)三(san)氯化鐵為催(cui)化劑合成(cheng)的。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用(yong)高比(bi)表面(mian)積(ji)的氣(qi)相法(fa)白炭黑補強(qiang)的硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的性能(neng)躍升(sheng)到實用(yong)階段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產技(ji)術的基(ji)(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生產硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯(si)、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓(han)國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的工(gong)業(ye)化研(yan)究(jiu)始于1957年，多家研(yan)究(jiu)所和企業(ye)陸續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產能(neng)力為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指聚硅氧(yang)烷變成(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)過程(cheng)是(shi)經過高(gao)(gao)溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它主要(yao)以高(gao)(gao)分子量的(de)聚甲基乙(yi)烯基硅氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)，混入(ru)(ru)補(bu)強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅橡膠(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)主要(yao)是(shi)各(ge)(ge)種類型(xing)的(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有時為(wei)了(le)降低成(cheng)本或(huo)改(gai)善膠(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能及(ji)賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種特殊的(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)入(ru)(ru)相應(ying)(ying)的(de)各(ge)(ge)種添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)劑是(shi)各(ge)(ge)種有機過氧(yang)化(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反(fan)應(ying)(ying)催化(hua)劑。

加(jia)工成型(xing)方法如圖所示。一次(ci)硫化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進(jin)行高(gao)分子鏈的(de)(de)交聯(lian)反應；二次(ci)硫化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進(jin)行補充(chong)交聯(lian)、驅除硫化(hua)(hua)(hua)劑分解產物(wu)和其他揮發性化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)以穩定硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設(she)備有開放式煉膠(jiao)(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)溫穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常溫下(xia)(xia)(xia)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫環境(jing)下(xia)(xia)(xia)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表(biao)面硬(ying)度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變化。（2）低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表(biao)明其(qi)(qi)低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)航空(kong)、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十(shi)分穩定(ding)，在(zai)(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有(you)(you)優良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)物理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫下(xia)(xia)(xia)，其(qi)(qi)物理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)(nai)油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫下(xia)(xia)(xia)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳(tan)等氣(qi)體的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒(du)，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體組(zu)織(zhi)不粘(zhan)連，具(ju)(ju)有(you)(you)抗(kang)凝(ning)血(xue)作用，對(dui)肌(ji)體組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常少(shao)。特別適合(he)(he)作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷(xiao)分(fen)別(bie)達(da)到(dao)1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比(bi)分(fen)別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡膠的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根據觀研天(tian)下的(de)(de)(de)新(xin)研究，增加有(you)機硅材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部件方(fang)面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可(ke)以(yi)大幅度提(ti)高(gao)(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安(an)全性(xing)能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)提(ti)高(gao)(gao)都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅橡膠需求的(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)家(jia)鼓勵自主品(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部件實現自主化，《2012年度黨(dang)政機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征(zheng)求意見稿(gao)）》為(wei)自主品(pin)牌擴大在(zai)政府采購的(de)(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)(guo)內政府采購以(yi)合(he)資品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為(wei)主的(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保障。促(cu)進自主品(pin)牌發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供(gong)有(you)力保障。預(yu)測未來(lai)3年，我國(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占(zhan)非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)(shi)油(you)價格的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時(shi)我國(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵原料(liao)有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術(shu)方面取得(de)突(tu)破(po)，有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術(shu)在(zai)2005年前(qian)被(bei)幾家跨國(guo)公(gong)司(si)壟斷，但目前(qian)我國(guo)已發展成為(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)第(di)1大(da)(da)國(guo)，這2個(ge)方面原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)價格從2011年起開始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)(de)(de)(de)(de)合(he)(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓展有機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)(de)市(shi)場(chang)空間(jian)，同時(shi)將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和硅(gui)樹(shu)脂(zhi)等其他有機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)(de)(de)消費(fei)。