硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替構(gou)成，硅(gui)原(yuan)子上(shang)通(tong)常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)團的橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含(han)甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節組(zu)成。苯基(ji)的引(yin)入(ru)可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的耐(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的引(yin)入(ru)則(ze)可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一(yi)般在(zai)(zai)-55℃下(xia)(xia)仍能(neng)(neng)工(gong)作。引(yin)入(ru)苯基(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很(hen)突出，在(zai)(zai)180℃下(xia)(xia)可(ke)(ke)(ke)長期(qi)工(gong)作，稍(shao)高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長時(shi)間仍有(you)(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)(ke)耐(nai)300℃以(yi)上(shang)的高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的透氣性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率在(zai)(zai)合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)的。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的突出特性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)醫用領域應(ying)用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡膠分(fen)類的方(fang)法很多，通常(chang)按固(gu)化前的形(xing)態分(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)橡膠和液體(ti)硅(gui)橡膠；按硫(liu)化溫度分(fen)為(wei)室(shi)溫硫(liu)化硅(gui)橡膠，高溫硫(liu)化硅(gui)橡膠；按所用(yong)單體(ti)的不同(tong)，可分(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡膠，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠等；按性能(neng)和用(yong)途的不同(tong)又可分(fen)為(wei)通用(yong)型、超耐(nai)(nai)低溫型、超耐(nai)(nai)高溫型、高強力型、耐(nai)(nai)油型、醫用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵(tie)為(wei)催化劑合(he)成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采(cai)用高比表(biao)面積的(de)(de)氣相(xiang)法白(bai)炭(tan)黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使(shi)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用階段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎(chu)。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)烷合(he)成開始生(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多(duo)家研(yan)究(jiu)所(suo)和(he)企(qi)業陸續(xu)開發(fa)出(chu)各(ge)種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)能力為(wei)135千噸，其中(zhong)(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠是指聚(ju)硅(gui)(gui)氧烷變(bian)成(cheng)彈性體的(de)(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)(xing)的(de)(de)(de)。它主要以高(gao)分子量(liang)的(de)(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷為(wei)生(sheng)膠，混入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)劑等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)補強(qiang)主要是各(ge)(ge)種類型(xing)(xing)的(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)本或(huo)改善膠料(liao)性能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)膠各(ge)(ge)種特(te)殊(shu)的(de)(de)(de)性能，也加(jia)入相(xiang)應的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)劑是各(ge)(ge)種有機過(guo)氧化(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)反應催(cui)化(hua)劑。

加工(gong)成(cheng)型(xing)方法如圖所示(shi)。一次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行高分子鏈的(de)(de)交聯(lian)(lian)反應(ying)；二(er)次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行補充交聯(lian)(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產物(wu)和(he)其他揮發性(xing)化(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)設(she)備有(you)開放(fang)式煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及真(zhen)空密(mi)煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)特(te)征是(shi)高溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)高溫(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫外線(xian)等十分穩(wen)定(ding)，在不加(jia)任何添(tian)加(jia)劑(ji)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有(you)(you)優(you)良的(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)優(you)異(yi)的(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)高溫(wen)和(he)-50℃的(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)中等的(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣、氮(dan)、氧(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳等氣體(ti)的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織(zhi)不粘連，具(ju)(ju)有(you)(you)抗凝(ning)血作用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作為(wei)醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車工(gong)業(ye)(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車產銷分(fen)別(bie)達(da)到(dao)1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車工(gong)業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根據觀研(yan)天(tian)下的(de)(de)(de)(de)新研(yan)究(jiu)，增加(jia)有機(ji)(ji)硅材(cai)料在汽(qi)(qi)車零部件方面(mian)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)車的(de)(de)(de)(de)安(an)全(quan)性(xing)能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車產量(liang)和單車用(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高都(dou)將推動汽(qi)(qi)車工(gong)業(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)增加(jia)。國家(jia)鼓勵自主品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車發展，關鍵汽(qi)(qi)車零部件實現自主化，《2012年(nian)度(du)黨政機(ji)(ji)關公務用(yong)車選用(yong)車型目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)自主品(pin)(pin)牌(pai)擴大(da)在政府采購的(de)(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前國內政府采購以(yi)合(he)資品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為(wei)主的(de)(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)供了(le)保(bao)(bao)障。促進自主品(pin)(pin)牌(pai)發展，國產汽(qi)(qi)車業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮(rong)將為(wei)汽(qi)(qi)車膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供有力(li)保(bao)(bao)障。預測未來3年(nian)，我國室溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)車行業(ye)(ye)將以(yi)年(nian)均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要的非石油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的98%。但因(yin)(yin)為(wei)石油(you)(you)價(jia)格的大(da)(da)幅上漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的關鍵原料有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的生產技(ji)術方(fang)面取得突破，有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的生產技(ji)術在2005年前被幾家跨國(guo)公(gong)司壟斷，但目(mu)前我國(guo)已發展成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這2個方(fang)面原因(yin)(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的價(jia)格從(cong)2011年起開(kai)(kai)始低于石油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗(zong)石油(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)(kai)始大(da)(da)規模替(ti)代石油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極(ji)大(da)(da)拓展有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)產業(ye)的市(shi)場空間(jian)，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)產品的消費。