硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)和氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)原子上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)(ji)的硅(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的引(yin)入可(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐(nai)高、低(di)溫(wen)性(xing)能，三氟丙(bing)基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的引(yin)入則可(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能良好，一般在-55℃下(xia)仍能工(gong)作(zuo)。引(yin)入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐(nai)熱性(xing)能也(ye)很突出，在180℃下(xia)可(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍高于200℃也(ye)能承(cheng)受數周或更(geng)長時間仍有(you)彈性(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上(shang)的高溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過率在合成(cheng)聚合物中是(shi)較高的。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不(bu)會(hui)導致(zhi)凝(ning)血的突出特性(xing)，因(yin)此(ci)在醫用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠分(fen)類的方(fang)法很多，通常按固(gu)化(hua)前(qian)的形態分(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按硫化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高(gao)(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按所用單體(ti)的不(bu)同，可分(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠等；按性(xing)能和用途的不(bu)同又可分(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐高(gao)(gao)溫(wen)型(xing)(xing)(xing)(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)(xing)(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)以三氯(lv)(lv)化(hua)鐵(tie)為(wei)催(cui)化(hua)劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高(gao)比(bi)表(biao)面積(ji)的(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍升到(dao)實用階段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)二氯(lv)(lv)硅(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄(e)羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研究(jiu)始于1957年(nian)，多(duo)家研究(jiu)所和企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能力為(wei)135千噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡膠是(shi)指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)彈(dan)性體(ti)的(de)過程(cheng)是(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)(xing)的(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)分(fen)子量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷為生膠，混入補強填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈(dan)性體(ti)。硅(gui)橡膠的(de)補強主(zhu)要(yao)是(shi)各種類型(xing)(xing)的(de)白炭(tan)黑(hei)，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠的(de)強度增(zeng)加(jia)數(shu)十倍(bei)。有時為了降低成(cheng)本或改善膠料性能及賦(fu)予(yu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠各種特殊的(de)性能，也加(jia)入相應(ying)的(de)各種添加(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)各種有機過氧化(hua)物或加(jia)成(cheng)反應(ying)催(cui)化(hua)劑。

加工(gong)成(cheng)型方法如(ru)圖(tu)所示。一(yi)次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行高(gao)分子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產物和(he)其(qi)他揮發(fa)性(xing)化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)各(ge)項性(xing)能。常用的(de)設備有(you)開(kai)放式(shi)煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及真空密(mi)煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半(ban)，但在200℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)(ding)(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配(pei)方可(ke)達(da)-100℃，表明其(qi)(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這(zhe)對(dui)航(hang)空、宇(yu)航(hang)工(gong)業(ye)的(de)(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)(ji)紫外線等十分穩定(ding)(ding)(ding)，在不加任(ren)何添加劑(ji)的(de)(de)情(qing)況下(xia)，就(jiu)具(ju)(ju)有(you)優良的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優異(yi)的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)(qi)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)(ji)化(hua)(hua)學(xue)(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳(tan)等氣體的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人(ren)體組織不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗(kang)凝血作用，對(dui)肌(ji)體組織的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)協(xie)會(hui)統計，2012年，汽(qi)車(che)產(chan)銷(xiao)分別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比(bi)分別增長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)硅橡膠的(de)(de)(de)(de)用量(liang)約(yue)達2.0萬(wan)t。根據觀(guan)研天下的(de)(de)(de)(de)新研究(jiu)，增加有(you)機硅材(cai)料在(zai)汽(qi)車(che)零(ling)部件方面的(de)(de)(de)(de)用量(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)車(che)的(de)(de)(de)(de)安全(quan)性能，因(yin)此(ci)，汽(qi)車(che)產(chan)量(liang)和(he)(he)單(dan)車(che)用量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都將推(tui)動汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)對硅橡膠需(xu)求的(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)家(jia)鼓勵(li)自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)零(ling)部件實現自(zi)(zi)主化，《2012年度黨政(zheng)機關公(gong)務用車(che)選用車(che)型目(mu)錄（征求意(yi)見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌擴大在(zai)政(zheng)府采(cai)購(gou)的(de)(de)(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)府采(cai)購(gou)以(yi)合資品(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)為(wei)主的(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供了保障。促進自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌發展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)車(che)膠的(de)(de)(de)(de)應(ying)用提(ti)供有(you)力保障。預測(ce)未來3年，我(wo)國(guo)室溫硫化硅橡膠在(zai)汽(qi)車(che)行業(ye)將以(yi)年均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的(de)非(fei)(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)98%。但因(yin)(yin)為(wei)石(shi)(shi)油(you)價(jia)格的(de)大幅上漲，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料(liao)有機(ji)硅(gui)單體(ti)(ti)的(de)生產(chan)(chan)技術(shu)(shu)方面(mian)取(qu)得突破，有機(ji)硅(gui)單體(ti)(ti)的(de)生產(chan)(chan)技術(shu)(shu)在2005年前被幾(ji)家跨(kua)國(guo)公司壟斷，但目前我(wo)國(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)單體(ti)(ti)第1大國(guo)，這2個方面(mian)原(yuan)因(yin)(yin)使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)格從2011年起開始低(di)于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極(ji)大拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)業的(de)市(shi)場空間，同時將帶(dai)動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)品(pin)的(de)消(xiao)費(fei)。