硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構成，硅(gui)(gui)原子上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組(zu)成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)引入可(ke)(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引入則可(ke)(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能良好(hao)，一般在-55℃下(xia)仍能工(gong)作(zuo)。引入苯(ben)基(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐熱(re)性(xing)(xing)(xing)能也很突(tu)出，在180℃下(xia)可(ke)(ke)(ke)長(chang)期(qi)工(gong)作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能承受數周或更長(chang)時(shi)間(jian)仍有(you)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)(ke)耐300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在合成聚合物(wu)中是較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導致凝(ning)血(xue)的(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠分(fen)(fen)類的方法很(hen)多，通常按(an)固(gu)化(hua)前的形態分(fen)(fen)為(wei)(wei)固(gu)體(ti)(ti)硅(gui)橡膠和液體(ti)(ti)硅(gui)橡膠；按(an)硫(liu)(liu)化(hua)溫(wen)度(du)分(fen)(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡膠，高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡膠；按(an)所(suo)用單體(ti)(ti)的不(bu)同(tong)，可分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基乙烯基硅(gui)橡膠，甲基苯基乙烯基硅(gui)橡膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠等；按(an)性能和用途的不(bu)同(tong)又可分(fen)(fen)為(wei)(wei)通用型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由(you)美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)以三(san)氯(lv)化鐵為催化劑合成的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高比表(biao)面積的(de)(de)(de)氣(qi)相法(fa)白炭黑補強的(de)(de)(de)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升到實用階段(duan)，奠定了現代硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技(ji)術的(de)(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲(jia)基(ji)二(er)氯(lv)硅烷合成開始生產(chan)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化研(yan)究始于1957年(nian)，多家研(yan)究所和(he)企業陸(lu)續開發出各種硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠是(shi)指聚硅(gui)氧烷變成彈性(xing)(xing)體的(de)過程是(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)。它(ta)主要以高分子量的(de)聚甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)氧烷為生膠，混入補(bu)強填(tian)料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加熱(re)加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)(xing)體。硅(gui)橡膠的(de)補(bu)強主要是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)強度(du)增加數(shu)十倍。有時為了(le)降低成本或(huo)改(gai)善膠料性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)性(xing)(xing)能，也加入相應的(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有機過氧化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加成反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型方法如圖(tu)所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的目的是(shi)進(jin)行高分子鏈的交聯(lian)反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的目的是(shi)進(jin)行補充交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分解(jie)產物(wu)和其(qi)他揮發性化(hua)合物(wu)以(yi)穩定硫(liu)化(hua)膠的各(ge)項性能(neng)。常用的設備有開放(fang)式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫(zi)外線等十分穩定，在不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就(jiu)具有(you)(you)優良(liang)的(de)(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)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于(yu)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒(du)，無味(wei)，無嗅，與人體組織不粘連，具有(you)(you)抗凝(ning)血(xue)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)，對(dui)肌(ji)體組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別(bie)適合(he)作(zuo)(zuo)為(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協(xie)會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別達(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用量(liang)約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天下(xia)的(de)(de)新(xin)研(yan)究，增加(jia)有(you)機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件方面(mian)的(de)(de)用量(liang)，可(ke)以(yi)(yi)大幅度(du)提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)用量(liang)水平的(de)(de)提高(gao)都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)增加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件實(shi)現自(zi)主(zhu)化，《2012年度(du)黨政機關公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型(xing)目錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴(kuo)大在政府采購的(de)(de)市場份(fen)額(e)，為(wei)改(gai)變目前(qian)國(guo)(guo)內政府采購以(yi)(yi)合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提供(gong)了保(bao)障(zhang)。促(cu)進自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用提供(gong)有(you)力保(bao)障(zhang)。預測(ce)未來(lai)3年，我國(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將以(yi)(yi)年均20%增長。

此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)石(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油價(jia)(jia)格的(de)(de)大(da)(da)(da)幅上(shang)漲，同時我(wo)(wo)國在(zai)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)硅單(dan)體的(de)(de)生產(chan)(chan)(chan)(chan)技術(shu)方面(mian)取得(de)突破，有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)硅單(dan)體的(de)(de)生產(chan)(chan)(chan)(chan)技術(shu)在(zai)2005年(nian)前被幾家跨(kua)國公司壟(long)斷，但目(mu)前我(wo)(wo)國已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)硅單(dan)體第1大(da)(da)(da)國，這2個(ge)方面(mian)原因使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)(jia)格從2011年(nian)起開始(shi)(shi)低于(yu)石(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)(da)宗(zong)石(shi)油基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價(jia)(jia)的(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)(shi)大(da)(da)(da)規模(mo)替代(dai)石(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)(jiang)極大(da)(da)(da)拓展有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)硅產(chan)(chan)(chan)(chan)業的(de)(de)市場空間，同時將(jiang)(jiang)帶動硅油、硅烷偶聯劑(ji)和硅樹脂等其(qi)他(ta)有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)硅產(chan)(chan)(chan)(chan)品的(de)(de)消費(fei)。