硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子交(jiao)替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)原子上通常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基和少量乙烯基的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)(cheng)。苯基的(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫性能(neng)(neng)，三氟丙基及(ji)氰(qing)基的(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)油性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性能(neng)(neng)良(liang)好(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)工(gong)作。引(yin)入(ru)苯基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性能(neng)(neng)也(ye)很突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或更長時(shi)間仍(reng)有(you)彈性，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性好(hao)，氧(yang)氣(qi)透過率在(zai)合成(cheng)(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性、不會導(dao)致凝血的(de)(de)突出特(te)性，因此在(zai)醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠分(fen)(fen)(fen)(fen)類的方法(fa)很多，通常(chang)按(an)固(gu)化(hua)(hua)前的形態分(fen)(fen)(fen)(fen)為固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠；按(an)硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)(fen)(fen)為室溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠，高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠；按(an)所(suo)用(yong)(yong)單體(ti)的不同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)(fen)(fen)為甲(jia)基(ji)(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠，甲(jia)基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)膠等(deng)；按(an)性能和用(yong)(yong)途的不同(tong)又可(ke)分(fen)(fen)(fen)(fen)為通用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)早期(qi)是由(you)美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三(san)氯(lv)化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑(ji)合成(cheng)的。1945年(nian)(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)(nian)，采用(yong)高比表面積的氣相(xiang)法白炭黑補強的硅(gui)(gui)橡膠(jiao)研(yan)制(zhi)成(cheng)功(gong)，使(shi)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的性(xing)能躍(yue)升到實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)生產(chan)技(ji)術的基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開(kai)始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的國(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日(ri)本(ben)、韓國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的工業化(hua)研(yan)究始(shi)于1957年(nian)(nian)(nian)，多家研(yan)究所和企(qi)業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)生產(chan)能力為135千(qian)噸，其中高溫(wen)膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠是指聚(ju)硅氧(yang)(yang)烷變成彈性體(ti)的(de)(de)過(guo)(guo)程是經過(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)(de)。它主要以高(gao)分子量(liang)的(de)(de)聚(ju)甲(jia)基乙烯基硅氧(yang)(yang)烷為生膠，混入(ru)補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性體(ti)。硅橡膠的(de)(de)補強(qiang)主要是各(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)(de)白(bai)炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)強(qiang)度(du)增加數十倍。有(you)時為了降(jiang)低成本或改善膠料(liao)性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性能，也(ye)加入(ru)相應的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是各(ge)種(zhong)有(you)機過(guo)(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)或加成反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加(jia)工成型(xing)方(fang)法如圖(tu)所示(shi)。一次硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行(xing)高分(fen)子(zi)鏈的(de)(de)交聯反應；二次硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行(xing)補充交聯、驅除硫(liu)化劑(ji)分(fen)解產(chan)物和其他揮發性化合物以穩定硫(liu)化膠的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有開放式煉(lian)膠機(ji)(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)(ji)及真(zhen)空密煉(lian)機(ji)(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)(gao)(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬(ying)度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)(hua)溫(wen)度(du)一般(ban)為-70~-50℃，特殊配方(fang)可(ke)達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這(zhe)對航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等十(shi)分穩定，在不加(jia)任何(he)添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就(jiu)具(ju)(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于(yu)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等氣體的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人(ren)體組織不粘連，具(ju)(ju)有抗凝血(xue)作(zuo)(zuo)用，對肌體組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特別適(shi)合(he)作(zuo)(zuo)為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)車(che)(che)工業協(xie)會統計(ji)，2012年，汽(qi)車(che)(che)產銷分別(bie)(bie)達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別(bie)(bie)增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)用(yong)量約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研天(tian)下的(de)新研究，增加有(you)機(ji)硅(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)零部(bu)件(jian)方面的(de)用(yong)量，可以(yi)大(da)(da)幅度(du)(du)提(ti)高汽(qi)車(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)產量和單(dan)車(che)(che)用(yong)量水平的(de)提(ti)高都將推動汽(qi)車(che)(che)工業對硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的(de)增加。國家鼓勵(li)自(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)零部(bu)件(jian)實現自(zi)主化(hua)，《2012年度(du)(du)黨政機(ji)關(guan)(guan)公(gong)務用(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)型目錄（征(zheng)求意(yi)見稿）》為自(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)擴大(da)(da)在(zai)政府采(cai)購的(de)市場份額(e)，為改(gai)變目前國內政府采(cai)購以(yi)合資品(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)為主的(de)局(ju)面提(ti)供了保障(zhang)。促進自(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展(zhan)，國產汽(qi)車(che)(che)業的(de)繁(fan)榮將為汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)應(ying)用(yong)提(ti)供有(you)力保障(zhang)。預測未(wei)來3年，我國室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)行業將以(yi)年均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因(yin)(yin)為(wei)石(shi)(shi)油(you)價格的(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時(shi)我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料(liao)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產技(ji)術(shu)方面取(qu)得突(tu)破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產技(ji)術(shu)在2005年前被幾家跨國(guo)(guo)公司壟(long)斷，但目前我國(guo)(guo)已發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個方面原因(yin)(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年起開(kai)始低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗(zong)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)(da)規模替代(dai)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)市場(chang)空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其他(ta)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產品(pin)的(de)(de)消費。