硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能，三氟丙(bing)基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入則(ze)可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能良好，一(yi)般在(zai)-55℃下仍能工作(zuo)(zuo)。引入苯基(ji)(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)能也(ye)很(hen)突出，在(zai)180℃下可長(chang)期工作(zuo)(zuo)，稍高于200℃也(ye)能承受(shou)數周或更(geng)長(chang)時間仍有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧氣(qi)透(tou)過率(lv)在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中是(shi)較高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)醫(yi)用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方(fang)法很多，通(tong)(tong)常(chang)按(an)固(gu)化(hua)(hua)前的形態分(fen)為(wei)(wei)固(gu)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室(shi)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體的不同，可(ke)分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(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)性能和用途的不同又可(ke)分(fen)為(wei)(wei)通(tong)(tong)用型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)以三(san)氯化鐵為(wei)(wei)催化劑(ji)合成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產品(pin)問世。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)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升到實(shi)用階(jie)段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技(ji)術的(de)(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生(sheng)產硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業(ye)化研究始(shi)于1957年，多家(jia)研究所和(he)企業(ye)陸續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能力(li)為(wei)(wei)135千(qian)噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)(wan)變成(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫化成(cheng)型的(de)。它主(zhu)要(yao)以(yi)高(gao)分子量的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷(wan)(wan)為生膠(jiao)，混入(ru)(ru)補強(qiang)(qiang)填(tian)料(liao)、硫化劑等，在加熱加壓下(xia)硫化成(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)(qiang)主(zhu)要(yao)是(shi)各(ge)(ge)種類型的(de)白炭黑，可使硫化膠(jiao)的(de)強(qiang)(qiang)度增(zeng)加數(shu)十倍(bei)。有時(shi)為了降低成(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能及賦(fu)予硫化膠(jiao)各(ge)(ge)種特殊的(de)性(xing)(xing)能，也加入(ru)(ru)相應的(de)各(ge)(ge)種添加劑。硫化劑是(shi)各(ge)(ge)種有機過氧(yang)化物(wu)或加成(cheng)反應催化劑。

加(jia)工(gong)成型方法如圖所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進(jin)行(xing)高(gao)分(fen)子鏈(lian)的(de)(de)交聯(lian)反應；二次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進(jin)行(xing)補充交聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其他揮(hui)發性(xing)化(hua)(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性(xing)能(neng)。常用(yong)的(de)(de)設(she)備有開放(fang)式煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及真空(kong)密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇(yu)航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)，其物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮(dan)、氧、二氧化碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體組織(zhi)不粘連(lian)，具有(you)抗(kang)凝血作用，對(dui)肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適(shi)合作為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)工業(ye)協會(hui)統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)產銷(xiao)分別達(da)到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同(tong)比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量約(yue)達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新(xin)研究，增加有(you)機(ji)(ji)硅材料在汽(qi)車(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量，可以(yi)大幅(fu)度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)產量和單(dan)車(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)(guo)家鼓勵(li)自主(zhu)(zhu)品牌的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機(ji)(ji)關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型(xing)目錄（征求意(yi)見(jian)稿）》為自主(zhu)(zhu)品牌擴(kuo)大在政(zheng)府采(cai)購的(de)(de)(de)市場份額，為改變(bian)目前國(guo)(guo)(guo)內政(zheng)府采(cai)購以(yi)合資(zi)品牌產品為主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保(bao)障。促進(jin)自主(zhu)(zhu)品牌發(fa)展，國(guo)(guo)(guo)產汽(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供(gong)有(you)力保(bao)障。預測未來3年(nian)，我(wo)國(guo)(guo)(guo)室溫硫(liu)化硅橡膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量(liang)的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)油價格(ge)的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同(tong)(tong)時我國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產技術方(fang)(fang)面(mian)取得突(tu)破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產技術在(zai)2005年(nian)前被幾家跨國(guo)(guo)公司壟(long)斷，但(dan)目前我國(guo)(guo)已發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第(di)1大(da)(da)國(guo)(guo)，這(zhe)(zhe)2個(ge)方(fang)(fang)面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價格(ge)從2011年(nian)起(qi)開(kai)始低于石(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗石(shi)油基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉(lian)價的(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)(da)規模替代石(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)(zhe)將極大(da)(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市場空間，同(tong)(tong)時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品(pin)的(de)(de)(de)消(xiao)費。