硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)子交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通常連有(you)兩(liang)個(ge)有(you)機基(ji)團的(de)橡膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)主要由含(han)甲基(ji)和(he)少量(liang)乙烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)的(de)引入(ru)可(ke)提高硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)耐(nai)高、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引入(ru)則(ze)可(ke)提高硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工(gong)(gong)作(zuo)。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出，在180℃下可(ke)長期工(gong)(gong)作(zuo)，稍(shao)高于200℃也能(neng)(neng)承受(shou)數周(zhou)或更長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣透(tou)過率在合成聚(ju)合物中是較高的(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝(ning)血的(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的方法很多，通常按固化(hua)前(qian)的形態分(fen)(fen)為(wei)固體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液(ye)體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)(liu)化(hua)溫度分(fen)(fen)為(wei)室溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單體(ti)(ti)的不(bu)同(tong)，可分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)途的不(bu)同(tong)又可分(fen)(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫型(xing)(xing)、超耐高溫型(xing)(xing)、高強力(li)型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)(mei)國(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世(shi)。1948年(nian)(nian)，采(cai)用(yong)高(gao)比表(biao)面積的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到實用(yong)階段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有(you)美(mei)(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日(ri)本、韓(han)國(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)(ye)化研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)(nian)，多家研(yan)究(jiu)所和企業(ye)(ye)陸(lu)續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能(neng)力為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷變(bian)成(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體的(de)過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它(ta)主(zhu)(zhu)要以高(gao)分子量的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為(wei)生(sheng)膠(jiao)，混(hun)入補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強(qiang)主(zhu)(zhu)要是(shi)各種(zhong)類型的(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加數十(shi)倍。有時為(wei)了降低(di)成(cheng)本或改善膠(jiao)料性(xing)(xing)(xing)能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊的(de)性(xing)(xing)(xing)能，也(ye)加入相應(ying)(ying)的(de)各種(zhong)添(tian)加劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)有機過氧(yang)化(hua)(hua)物或加成(cheng)反應(ying)(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進行(xing)(xing)高(gao)分子鏈的(de)(de)(de)交(jiao)聯反應；二次硫化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進行(xing)(xing)補充(chong)交(jiao)聯、驅除硫化(hua)劑分解產物和(he)其他(ta)揮發性(xing)化(hua)合(he)物以穩(wen)定硫化(hua)膠的(de)(de)(de)各(ge)項性(xing)能。常用的(de)(de)(de)設(she)備有開放(fang)式煉(lian)膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持(chi)一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配(pei)方可達-100℃，表明其(qi)(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這(zhe)對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義(yi)重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等十分穩定(ding)(ding)，在不加任何添加劑的(de)(de)(de)情況(kuang)下，就(jiu)具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下，其(qi)(qi)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于(yu)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮(dan)、氧、二氧化(hua)碳等氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織不粘(zhan)連，具有(you)抗凝血作(zuo)用，對(dui)肌(ji)體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別(bie)適合作(zuo)為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車工(gong)(gong)業(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車產銷分別(bie)達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比(bi)分別(bie)增(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車工(gong)(gong)業(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)(ju)觀(guan)研天(tian)下(xia)的(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)(zeng)加有機(ji)硅(gui)(gui)材(cai)料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車零(ling)部(bu)件方(fang)面的(de)(de)用量(liang)，可以(yi)大幅(fu)度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車的(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)車產量(liang)和(he)單車用量(liang)水平(ping)的(de)(de)提(ti)高(gao)都(dou)將推動(dong)汽(qi)(qi)車工(gong)(gong)業(ye)對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車零(ling)部(bu)件實現(xian)自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政機(ji)關公務用車選(xuan)用車型(xing)目錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大在(zai)(zai)政府采購的(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改變目前國(guo)(guo)內政府采購以(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)局(ju)面提(ti)供了保障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)車業(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車膠(jiao)的(de)(de)應用提(ti)供有力保障。預測未(wei)來3年(nian)，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車行業(ye)將以(yi)年(nian)均20%增(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約占非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消費量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)(de)大(da)幅上(shang)漲(zhang)，同時(shi)我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產技術方面(mian)取(qu)得突破，有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產技術在2005年(nian)前被幾家跨國公司壟斷(duan)，但目前我國已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為全(quan)球有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體第1大(da)國，這(zhe)2個方面(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)價格從2011年(nian)起開始低于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約為大(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開始大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這(zhe)將極大(da)拓展(zhan)有(you)(you)機硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他(ta)有(you)(you)機硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消費。