硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)(you)硅(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)子交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通(tong)(tong)常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)(ji)(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)(tong)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)(you)含甲基(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)少量(liang)乙烯基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)引入可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐高(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)(ji)及(ji)(ji)氰(qing)基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)引入則可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐溫(wen)(wen)及(ji)(ji)耐油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下(xia)仍(reng)(reng)能(neng)工作。引入苯基(ji)(ji)(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐熱性(xing)能(neng)也很(hen)突(tu)出，在180℃下(xia)可長期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受數周(zhou)或(huo)更長時間仍(reng)(reng)有(you)(you)彈性(xing)，瞬時可耐300℃以上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透(tou)過率在合成(cheng)聚(ju)合物(wu)中是較高(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)突(tu)出特(te)性(xing)，因此在醫(yi)用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的方法(fa)很多，通常按(an)固化(hua)前(qian)的形態分為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分為(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體的不同，可分為(wei)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能和用(yong)(yong)途(tu)的不同又可分為(wei)通用(yong)(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由(you)美國(guo)(guo)(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)鐵(tie)為催(cui)化(hua)劑合成(cheng)的。1945年(nian)(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)(nian)(nian)，采(cai)用高(gao)比表面積(ji)的氣(qi)相法白炭黑補(bu)強的硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的性(xing)能(neng)躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的基礎。從(cong)二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日(ri)本(ben)、韓(han)國(guo)(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的工(gong)業化(hua)研究始于1957年(nian)(nian)(nian)，多家研究所和(he)企(qi)業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)(nian)底(di)，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為135千噸，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指聚硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)過(guo)程(cheng)是經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它主要以高分(fen)子量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)為(wei)生(sheng)膠(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在(zai)加熱加壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)主要是各(ge)(ge)種類型(xing)的(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度(du)增(zeng)加數(shu)十倍。有(you)時為(wei)了(le)降低成(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種特殊的(de)性(xing)(xing)能，也加入(ru)相(xiang)應(ying)的(de)各(ge)(ge)種添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)(ge)種有(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)物或加成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所示。一(yi)次硫(liu)化的(de)目(mu)的(de)是(shi)(shi)進行高(gao)分子鏈的(de)交聯反應；二次硫(liu)化的(de)目(mu)的(de)是(shi)(shi)進行補(bu)充(chong)交聯、驅除硫(liu)化劑分解產物和(he)其他揮發性(xing)化合(he)物以穩定硫(liu)化膠(jiao)的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設(she)備有開放式(shi)煉(lian)膠(jiao)機、捏合(he)機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達-100℃，表明(ming)(ming)其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)(dui)(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)(deng)十分穩(wen)(wen)定，在不(bu)加任(ren)何(he)添加劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有(you)(you)(you)優(you)良(liang)的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)(you)優(you)異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)(you)中等(deng)(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人(ren)體(ti)組(zu)織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)(ju)有(you)(you)(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)(dui)(dui)肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)別適合(he)(he)作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽車(che)(che)(che)產銷(xiao)分別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)用量(liang)約達2.0萬t。根據觀研(yan)天(tian)下的(de)(de)新(xin)研(yan)究，增(zeng)加有機硅(gui)材料(liao)在汽車(che)(che)(che)零(ling)(ling)部件方面的(de)(de)用量(liang)，可以大幅度提高(gao)汽車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽車(che)(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用量(liang)水平(ping)的(de)(de)提高(gao)都將(jiang)推動汽車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠需求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽車(che)(che)(che)發展，關鍵汽車(che)(che)(che)零(ling)(ling)部件實(shi)現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在政(zheng)府采(cai)購的(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)府采(cai)購以合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)局(ju)面提供了保障(zhang)。促(cu)進(jin)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國(guo)產汽車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽車(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用提供有力保障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠在汽車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的非(fei)(fei)石油(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)(fei)石油(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的98%。但因(yin)為(wei)石油(you)價格的大(da)幅(fu)上漲，同(tong)時(shi)我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的關鍵原(yuan)料有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體的生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術(shu)方(fang)面取(qu)得突破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體的生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術(shu)在2005年(nian)(nian)前被幾(ji)家跨國(guo)公司壟斷(duan)，但目前我(wo)國(guo)已(yi)發展成為(wei)全球有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方(fang)面原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的價格從(cong)2011年(nian)(nian)起開始低于(yu)石油(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成為(wei)廉價的合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規模替(ti)代石油(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓(tuo)展有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的市場空間，同(tong)時(shi)將帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的消費(fei)。