硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通(tong)常(chang)連(lian)有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由(you)含甲(jia)基(ji)(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)引(yin)(yin)入(ru)可提高硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高、低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)引(yin)(yin)入(ru)則可提高硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油(you)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引(yin)(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也很突出，在(zai)180℃下可長(chang)期(qi)工(gong)作，稍高于200℃也能(neng)承受數(shu)周或更(geng)長(chang)時間仍有彈性(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上的(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率在(zai)合成(cheng)聚合物(wu)中是(shi)較高的(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)還(huan)具有生理惰(duo)性(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)突出特性(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領(ling)域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠分(fen)類(lei)的(de)方法很多，通常按固(gu)化前的(de)形態分(fen)為固(gu)體硅(gui)(gui)橡膠和液體硅(gui)(gui)橡膠；按硫(liu)化溫(wen)(wen)度分(fen)為室(shi)溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠；按所(suo)用(yong)單體的(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)為甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)橡膠，甲(jia)基苯(ben)基乙烯基硅(gui)(gui)橡膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠等；按性能和用(yong)途的(de)不同(tong)又可(ke)分(fen)為通用(yong)型(xing)、超(chao)耐低(di)溫(wen)(wen)型(xing)、超(chao)耐高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為催化劑合(he)成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠產品問世。1948年，采用(yong)高比(bi)表(biao)面積的(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)性能躍(yue)升(sheng)到實用(yong)階段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生產技(ji)術(shu)的(de)基礎。從(cong)二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開(kai)始生產硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)工業化研究始于1957年，多(duo)家研究所和(he)企(qi)業陸(lu)續開(kai)發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠。到2003年底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生產能力為135千噸，其中高溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠是指聚(ju)硅氧烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)過(guo)程是經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它主(zhu)要(yao)以高分子量的(de)聚(ju)甲基乙(yi)烯(xi)基硅氧烷為(wei)(wei)生膠，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅橡膠的(de)補強(qiang)主(zhu)要(yao)是各(ge)種類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)數(shu)十倍。有時為(wei)(wei)了降(jiang)低成(cheng)(cheng)本或(huo)改(gai)善膠料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種特殊的(de)性(xing)能(neng)，也(ye)加(jia)(jia)(jia)入(ru)相應的(de)各(ge)種添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)(ji)(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)是各(ge)種有機過(guo)氧化(hua)(hua)物(wu)或(huo)加(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)。

加工(gong)成型方法(fa)如圖(tu)所示。一次硫化的(de)(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)(de)是進行(xing)高分子鏈(lian)的(de)(de)(de)交聯反(fan)應；二次硫化的(de)(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)(de)是進行(xing)補充交聯、驅除硫化劑分解產物和(he)其他揮發性化合物以穩定硫化膠(jiao)的(de)(de)(de)各(ge)項性能。常(chang)用的(de)(de)(de)設備有開放式煉膠(jiao)機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)和表面(mian)硬度，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對航空、宇(yu)航工業的(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等十(shi)分穩定，在(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具(ju)有優良(liang)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人(ren)體(ti)組(zu)織不粘(zhan)連，具(ju)有抗凝血作(zuo)用(yong)，對肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特別(bie)適合作(zuo)為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)協(xie)會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛，同(tong)比分別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠的(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研天(tian)下的(de)新研究，增(zeng)加有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件方面的(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大幅(fu)度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安全性(xing)能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水(shui)平的(de)提(ti)高都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠需求的(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品牌的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨(dang)政(zheng)(zheng)(zheng)機(ji)關(guan)公(gong)務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型(xing)目錄(lu)（征求意(yi)見稿）》為自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品牌擴大在政(zheng)(zheng)(zheng)府(fu)采(cai)購的(de)市場(chang)份額(e)，為改變目前(qian)國(guo)(guo)內政(zheng)(zheng)(zheng)府(fu)采(cai)購以(yi)合(he)資品牌產(chan)品為主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)局面提(ti)供了保障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品牌發展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)應用(yong)提(ti)供有力保障。預測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)(jiang)以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)非石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占(zhan)非石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)油價(jia)(jia)格(ge)的(de)(de)(de)(de)大(da)幅(fu)上漲(zhang)，同(tong)時我國在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技術方面(mian)取得(de)突破(po)，有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技術在2005年(nian)前(qian)被幾家跨國公司壟斷(duan)，但目前(qian)我國已(yi)發(fa)展成(cheng)為全球有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體第(di)1大(da)國，這2個方面(mian)原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價(jia)(jia)格(ge)從2011年(nian)起開始低于石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗石(shi)油基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉(lian)價(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)(de)市(shi)場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)。