硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅(gui)和氧(yang)原子(zi)交替構成，硅(gui)原子(zi)上通常(chang)連有兩個(ge)有機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要(yao)由含甲基(ji)和少量(liang)乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)引(yin)入可(ke)(ke)提(ti)(ti)高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐高、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引(yin)入則可(ke)(ke)提(ti)(ti)高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)及耐油(you)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一(yi)般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工作(zuo)(zuo)。引(yin)入苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工作(zuo)(zuo)，稍(shao)高于(yu)200℃也(ye)能(neng)承受數周或(huo)更(geng)長時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)耐300℃以上的(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在(zai)合成聚(ju)合物中是(shi)較高的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的方法很多，通(tong)常按(an)固化前的形態分為固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫度分為室(shi)溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)單體的不(bu)同(tong)，可分為甲基(ji)(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和用(yong)途的不(bu)同(tong)又可分為通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美(mei)國(guo)以三氯化鐵為催(cui)化劑(ji)合成的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問(wen)世(shi)。1948年(nian)，采用高(gao)(gao)比表面積的氣(qi)相法白炭(tan)黑補強的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能(neng)(neng)躍(yue)升(sheng)到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始(shi)生產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業化研(yan)究始(shi)于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究所和(he)企業陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能(neng)(neng)力為135千噸，其中高(gao)(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡膠是(shi)指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性體的(de)(de)(de)過程是(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它主要以高分子量的(de)(de)(de)聚甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷為生(sheng)膠，混(hun)入補強(qiang)(qiang)填料(liao)、硫(liu)化劑(ji)(ji)等，在加熱加壓下(xia)硫(liu)化成(cheng)(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)補強(qiang)(qiang)主要是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)化膠的(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度增加數(shu)十(shi)倍。有時為了降(jiang)低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠料(liao)性能及賦予硫(liu)化膠各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性能，也加入相(xiang)應的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加劑(ji)(ji)。硫(liu)化劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有機過氧化物或(huo)加成(cheng)(cheng)反應催化劑(ji)(ji)。

加工成(cheng)型(xing)方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進行(xing)(xing)高分(fen)子鏈的(de)(de)(de)交(jiao)聯反應(ying)；二次(ci)硫(liu)化的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進行(xing)(xing)補(bu)充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化劑(ji)分(fen)解產物(wu)和(he)其他(ta)揮發(fa)性化合(he)(he)物(wu)以穩定硫(liu)化膠的(de)(de)(de)各項(xiang)性能(neng)。常用(yong)的(de)(de)(de)設備有(you)開(kai)放(fang)式(shi)煉膠機、捏合(he)(he)機及真(zhen)空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)和表(biao)(biao)面硬度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表(biao)(biao)明其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等(deng)十分穩定(ding)(ding)，在不加(jia)任何(he)添加(jia)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物(wu)理(li)(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)(hua)學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透(tou)過(guo)性(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織不粘(zhan)連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作用，對(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常少(shao)。特(te)別適合作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)汽車(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽車(che)(che)產銷分(fen)(fen)別(bie)達(da)到(dao)1927.18萬(wan)輛和(he)(he)1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分(fen)(fen)別(bie)增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽車(che)(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加(jia)有(you)(you)機硅(gui)(gui)材料(liao)在汽車(che)(che)零部(bu)件方面(mian)的(de)(de)用量(liang)，可(ke)以大(da)幅度提高汽車(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽車(che)(che)產量(liang)和(he)(he)單車(che)(che)用量(liang)水(shui)平的(de)(de)提高都將(jiang)(jiang)推動汽車(che)(che)工業(ye)對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)汽車(che)(che)發展，關鍵(jian)汽車(che)(che)零部(bu)件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公(gong)務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目(mu)錄（征(zheng)求意見(jian)稿(gao)）》為自主(zhu)品牌(pai)擴(kuo)大(da)在政(zheng)府采(cai)購(gou)的(de)(de)市場(chang)份(fen)額，為改變目(mu)前(qian)國(guo)(guo)(guo)內政(zheng)府采(cai)購(gou)以合資品牌(pai)產品為主(zhu)的(de)(de)局(ju)面(mian)提供了(le)保(bao)障(zhang)。促(cu)進自主(zhu)品牌(pai)發展，國(guo)(guo)(guo)產汽車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)(jiang)為汽車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用提供有(you)(you)力(li)保(bao)障(zhang)。預(yu)測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)(guo)(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽車(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占(zhan)非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石(shi)油(you)價(jia)格的(de)大(da)(da)幅上漲(zhang)，同時(shi)我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)技術方面(mian)取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)技術在2005年前被幾(ji)家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前我國(guo)已發展成(cheng)為(wei)(wei)全(quan)球有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)格從2011年起開始低于(yu)石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大(da)(da)宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)(da)規模替代石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場(chang)空間，同時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費。