硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)(he)氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和(he)(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良(liang)好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工作。引(yin)入(ru)苯基(ji)后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也很(hen)突出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數(shu)周(zhou)或更長(chang)時間仍有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過率在(zai)合成(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具(ju)有(you)生(sheng)理(li)惰性(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因此在(zai)醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)(de)方法很多(duo)，通(tong)常按(an)固化(hua)前(qian)的(de)(de)形態分(fen)為固體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液(ye)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫度分(fen)為室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的(de)(de)不同(tong)，可分(fen)為甲(jia)基乙烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能(neng)和(he)用(yong)途的(de)(de)不同(tong)又可分(fen)為通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)(xing)、超(chao)耐高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)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)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成的。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用(yong)高(gao)比表面積的氣相法白炭黑補強(qiang)的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性能躍(yue)升(sheng)到(dao)(dao)實用(yong)階(jie)段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產技術(shu)的基礎。從(cong)二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日(ri)本(ben)、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)(he)中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的工業化研(yan)究始于1957年，多家(jia)研(yan)究所和(he)(he)企業陸續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)(dao)2003年底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產能力為135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠是指聚(ju)硅(gui)(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它(ta)主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)聚(ju)甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷為生膠，混(hun)入補(bu)強(qiang)(qiang)(qiang)填(tian)料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠的(de)補(bu)強(qiang)(qiang)(qiang)主(zhu)要是各種類型的(de)白(bai)炭黑(hei)，可(ke)使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)(qiang)(qiang)度增(zeng)加(jia)數十倍。有(you)(you)時為了降(jiang)低成(cheng)(cheng)本或改善(shan)膠料(liao)性(xing)(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各種特殊的(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)入相(xiang)應的(de)各種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各種有(you)(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法如圖(tu)所示。一(yi)次硫(liu)化的目(mu)的是(shi)進(jin)行高分子鏈(lian)的交(jiao)聯反應(ying)；二(er)次硫(liu)化的目(mu)的是(shi)進(jin)行補充(chong)交(jiao)聯、驅(qu)除硫(liu)化劑分解產(chan)物和其(qi)他揮發(fa)性化合物以穩定硫(liu)化膠的各項性能。常用的設備有開放(fang)式煉(lian)(lian)膠機、捏合機及真空密煉(lian)(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度(du)僅是天然橡膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但在200℃以上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能保持一定(ding)的(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面(mian)硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能無明顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般(ban)為(wei)-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優異。這(zhe)對(dui)航空(kong)、宇(yu)航工(gong)業的(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等十分穩定(ding)，在不加(jia)任(ren)何添加(jia)劑的(de)情況下，就具(ju)有(you)優良的(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理(li)(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下的(de)物理(li)(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能比通用(yong)(yong)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)低溫(wen)(wen)下，其物理(li)(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優于(yu)通用(yong)(yong)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等的(de)耐(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。室(shi)溫(wen)(wen)下硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)體的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體組織(zhi)不粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌體組織(zhi)的(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別適合(he)作為(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分(fen)別達(da)到1927.18萬輛(liang)(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)(liang)，同比分(fen)別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)用(yong)(yong)量約達(da)2.0萬t。根據觀(guan)研天下的(de)新研究，增(zeng)加(jia)有(you)機硅(gui)材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件方面的(de)用(yong)(yong)量，可以大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量和(he)單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平(ping)的(de)提(ti)高(gao)都(dou)將推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家(jia)鼓勵(li)自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件實(shi)現自主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征(zheng)求意見稿）》為自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大在(zai)政(zheng)府采(cai)購(gou)的(de)市場份(fen)額，為改變目前國(guo)(guo)內(nei)政(zheng)府采(cai)購(gou)以合資品(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)局面提(ti)供(gong)了保障。促進(jin)自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁(fan)榮將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提(ti)供(gong)有(you)力保障。預測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但(dan)因為石(shi)(shi)(shi)油(you)價(jia)格的(de)大幅上漲，同時(shi)我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體的(de)生產(chan)技術(shu)方面取得突(tu)破，有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體的(de)生產(chan)技術(shu)在(zai)2005年(nian)前(qian)被幾(ji)家(jia)跨(kua)國(guo)公(gong)司(si)壟(long)斷，但(dan)目前(qian)我(wo)國(guo)已(yi)發展成(cheng)為全球有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體第1大國(guo)，這2個(ge)方面原因使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格從2011年(nian)起(qi)開始低于石(shi)(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約為大宗石(shi)(shi)(shi)油(you)基橡膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始大規(gui)模替(ti)代石(shi)(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這將極(ji)大拓展有(you)(you)機硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)機硅(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)消費。