硅橡膠是指(zhi)主(zhu)(zhu)鏈(lian)由硅(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子(zi)上通常連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)主(zhu)(zhu)要由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐高(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)則可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)(wen)及(ji)耐油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工(gong)作。引(yin)入(ru)(ru)苯基(ji)后(hou)，可達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)(tu)出，在180℃下(xia)可長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長時(shi)(shi)間仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時(shi)(shi)可耐300℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣(qi)透(tou)過率在合(he)成(cheng)聚合(he)物(wu)中是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導(dao)致(zhi)凝(ning)血的(de)(de)突(tu)(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)(de)(de)方法很多，通(tong)常按固(gu)化(hua)前的(de)(de)(de)形態(tai)分(fen)為(wei)(wei)(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)度(du)分(fen)為(wei)(wei)(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用單體的(de)(de)(de)不同，可分(fen)為(wei)(wei)(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能(neng)和用途的(de)(de)(de)不同又可分(fen)為(wei)(wei)(wei)通(tong)用型、超耐低(di)溫(wen)型、超耐高(gao)(gao)溫(wen)型、高(gao)(gao)強力型、耐油型、醫(yi)用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三(san)氯(lv)化鐵為(wei)催化劑合(he)成的。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年，采用高(gao)(gao)比(bi)表面積的氣相法白炭黑補(bu)強(qiang)的硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的基(ji)礎。從(cong)二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)烷合(he)成開始(shi)生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業(ye)化研究始(shi)于1957年，多家研究所和企業(ye)陸續開發(fa)出各(ge)種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力為(wei)135千噸，其中(zhong)高(gao)(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它主要(yao)以(yi)高(gao)分子量(liang)的(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強填料、硫化(hua)(hua)劑等(deng)，在加熱加壓下(xia)硫化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補強主要(yao)是(shi)各種類型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度增加數十倍。有(you)時為了降低成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能(neng)及賦予硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)各種特殊的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)，也(ye)加入相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)各種添加劑。硫化(hua)(hua)劑是(shi)各種有(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)物或(huo)加成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加(jia)工成(cheng)型方法如圖所示。一次硫化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行(xing)高分子鏈的(de)(de)交聯反應；二次硫化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行(xing)補充(chong)交聯、驅除(chu)硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)分解產(chan)物和其他揮發性化(hua)(hua)(hua)合(he)物以穩定硫化(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)各項性能。常(chang)用的(de)(de)設備有開放式煉(lian)(lian)膠機、捏合(he)機及真空密煉(lian)(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)(xian)著的(de)(de)(de)特(te)(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)顯(xian)(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可(ke)達-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這(zhe)對(dui)航空(kong)、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線等(deng)十分穩(wen)定(ding)，在(zai)不加任何(he)添加劑(ji)的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就(jiu)具有(you)優良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人(ren)體組(zu)織不粘連，具有(you)抗凝(ning)血作用，對(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)(te)別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業協(xie)會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用量約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天(tian)下(xia)的(de)(de)(de)新研(yan)究(jiu)，增(zeng)加(jia)有機硅材(cai)料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)(de)用量，可以(yi)大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)量和(he)單車(che)(che)(che)(che)用量水平的(de)(de)(de)提高都(dou)將(jiang)(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業對硅橡膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件實現(xian)自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政機關公務用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型目(mu)(mu)錄（征(zheng)求意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在政府采購(gou)(gou)的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變(bian)目(mu)(mu)前(qian)國(guo)內政府采購(gou)(gou)以(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面提供了保(bao)障。促進(jin)自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用提供有力保(bao)障。預測未來3年，我國(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將(jiang)(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)(de)(de)非(fei)石油(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石油(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石油(you)價格(ge)的(de)(de)(de)(de)大幅上漲，同時我(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料(liao)有(you)(you)(you)機硅(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)生產技術方面取(qu)得(de)突(tu)破，有(you)(you)(you)機硅(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)生產技術在2005年前(qian)被幾(ji)家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但(dan)目前(qian)我(wo)國(guo)(guo)已(yi)發展成為全(quan)球(qiu)有(you)(you)(you)機硅(gui)單(dan)體第1大國(guo)(guo)，這2個(ge)方面原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格(ge)從2011年起(qi)開始低于石油(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大宗(zong)石油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成為廉價的(de)(de)(de)(de)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大規模替代(dai)石油(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大拓展有(you)(you)(you)機硅(gui)產業的(de)(de)(de)(de)市場(chang)空間，同時將帶動(dong)硅(gui)油(you)、硅(gui)烷(wan)偶聯劑和(he)硅(gui)樹(shu)脂等(deng)其他有(you)(you)(you)機硅(gui)產品的(de)(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)。