硅橡膠是(shi)指(zhi)主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)(yang)(yang)原子交替構(gou)成，硅(gui)(gui)(gui)原子上(shang)通常(chang)連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要(yao)由含甲(jia)基(ji)(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)(yang)鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出，在(zai)180℃下可(ke)長期工作(zuo)，稍高于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更(geng)長時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)(yang)(yang)氣(qi)透過率(lv)在(zai)合成聚合物(wu)中(zhong)是(shi)較(jiao)高的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具有生理惰性(xing)(xing)、不會導(dao)致凝(ning)血的(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫(yi)用領(ling)域(yu)應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的方(fang)法很(hen)多，通常按(an)固化前的形態分為(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)(wen)度(du)分為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體(ti)的不(bu)同(tong)，可分為(wei)甲(jia)(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用途的不(bu)同(tong)又可分為(wei)通用型、超耐低溫(wen)(wen)型、超耐高(gao)溫(wen)(wen)型、高(gao)強力型、耐油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑(ji)合(he)成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世(shi)。1948年，采用高比表面積的(de)(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升到實用階(jie)段，奠定(ding)了現(xian)代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)基礎(chu)。從二(er)甲(jia)基二(er)氯(lv)硅(gui)烷合(he)成(cheng)開(kai)始生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(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)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化(hua)研(yan)究(jiu)(jiu)始于(yu)1957年，多家(jia)研(yan)究(jiu)(jiu)所和(he)企業陸續(xu)開(kai)發(fa)出各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力為135千噸，其中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧烷(wan)變成彈(dan)性體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)過程是(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)(de)(de)(de)(de)。它主(zhu)要以(yi)高分子量的(de)(de)(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)，混入(ru)補(bu)(bu)強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在(zai)加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈(dan)性體(ti)(ti)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)補(bu)(bu)強(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)(de)(de)(de)白(bai)炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)數十倍。有時為了降(jiang)低成本或改善膠(jiao)料性能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特(te)殊(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)性能，也加(jia)入(ru)相(xiang)應的(de)(de)(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)有機過氧化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成反(fan)應催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型方法(fa)如圖所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)的目(mu)的是進行(xing)高分(fen)子鏈(lian)的交聯反應；二次硫(liu)(liu)化(hua)的目(mu)的是進行(xing)補充交聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)劑分(fen)解產(chan)物和其他揮發性化(hua)合物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠的各項性能。常用(yong)的設備有開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)(gao)溫穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)(hua)溫度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明其低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重(zhong)大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外線等十分穩定，在(zai)不加任何(he)添(tian)加劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常好(hao)。（5）物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫下(xia)(xia)，其物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)(you)及化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)等氣體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織不粘連，具(ju)(ju)有抗凝(ning)血作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)，對(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別適合作(zuo)(zuo)為醫用(yong)(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業協會統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷(xiao)分別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業硅(gui)(gui)橡膠的用(yong)量約(yue)達2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天下的新研(yan)究，增(zeng)加(jia)有機硅(gui)(gui)材料(liao)在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方面(mian)的用(yong)量，可以大幅度(du)(du)提(ti)(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的安全性能(neng)，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產量和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量水(shui)平的提(ti)(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業對硅(gui)(gui)橡膠需求的增(zeng)加(jia)。國家鼓勵自主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實現自主化(hua)，《2012年度(du)(du)黨(dang)政機關公務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿(gao)）》為(wei)自主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴(kuo)大在政府(fu)采(cai)購的市場份額，為(wei)改變(bian)目(mu)前國內政府(fu)采(cai)購以合資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)(pin)為(wei)主的局面(mian)提(ti)(ti)供了保障。促進(jin)自主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發展，國產汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業的繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的應(ying)用(yong)提(ti)(ti)供有力保障。預測未來3年，我(wo)國室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將(jiang)以年均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)(you)(you)(you)價(jia)格的(de)(de)(de)(de)大幅上漲，同時我(wo)國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方面(mian)取得突破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在2005年前被幾家跨國公司壟斷(duan)，但(dan)目前我(wo)國已發展(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)為全球有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體第1大國，這2個方面(mian)原因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起(qi)開始低于石(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大宗石(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大規(gui)模(mo)替代石(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大拓展(zhan)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市(shi)場空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)(de)消(xiao)費。