硅橡膠是指主(zhu)鏈由(you)硅(gui)和(he)氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)原子上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由(you)含甲基(ji)(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組(zu)成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)(ru)可提高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高、低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)(ru)則可提高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良(liang)好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)工作(zuo)。引入(ru)(ru)苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也很(hen)突出(chu)，在(zai)180℃下可長期工作(zuo)，稍高于(yu)200℃也能(neng)(neng)(neng)承(cheng)受數周或(huo)更長時間仍有(you)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率在(zai)合成(cheng)聚合物中是較高的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血(xue)的(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因(yin)此(ci)在(zai)醫(yi)用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類(lei)的(de)方法(fa)很多，通常按固化前的(de)形(xing)態分(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫化溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用單體(ti)的(de)不(bu)同，可分(fen)為甲基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性(xing)能(neng)和用途的(de)不(bu)同又可分(fen)為通用型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油(you)型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由(you)美國(guo)以三(san)氯化(hua)鐵(tie)為催(cui)化(hua)劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問(wen)世。1948年(nian)，采用高(gao)比表面積的(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制(zhi)成功，使(shi)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實(shi)用階(jie)段，奠定了現代硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷合成開(kai)始(shi)生產(chan)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研(yan)(yan)究(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多家研(yan)(yan)究(jiu)所和企業陸(lu)續開(kai)發(fa)出各種硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中國(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千噸，其中高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)硅(gui)橡膠是(shi)指聚硅(gui)氧烷變成彈性(xing)體(ti)的(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫化(hua)成型(xing)的(de)。它主(zhu)要(yao)(yao)以高分子量的(de)聚甲(jia)基乙烯(xi)基硅(gui)氧烷為生膠，混(hun)入補(bu)強填料(liao)、硫化(hua)劑(ji)(ji)等，在加熱加壓下硫化(hua)成彈性(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠的(de)補(bu)強主(zhu)要(yao)(yao)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)白炭黑，可(ke)使硫化(hua)膠的(de)強度增加數(shu)十倍。有(you)時為了降低成本或(huo)改善(shan)膠料(liao)性(xing)能(neng)及賦(fu)予(yu)硫化(hua)膠各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)性(xing)能(neng)，也加入相應的(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加劑(ji)(ji)。硫化(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有(you)機(ji)過(guo)氧化(hua)物或(huo)加成反應催化(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方(fang)法(fa)如圖所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進行高分子鏈(lian)的(de)(de)交聯反應；二(er)次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進行補(bu)充(chong)交聯、驅除硫(liu)(liu)化劑分解(jie)產物和其他(ta)揮發性化合物以穩定硫(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)(de)各(ge)項性能。常用的(de)(de)設備有開放式煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及(ji)真空(kong)密(mi)煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境(jing)下，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線(xian)等十分(fen)穩(wen)定(ding)，在不(bu)(bu)加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下，其物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于(yu)通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味(wei)，無(wu)(wu)嗅，與(yu)人體組織(zhi)不(bu)(bu)粘連(lian)，具(ju)有(you)(you)抗(kang)凝血作用(yong)，對(dui)肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適合(he)作為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到(dao)1927.18萬(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分(fen)別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)用量約(yue)達2.0萬(wan)(wan)t。根(gen)據觀研(yan)天下的(de)新(xin)研(yan)究(jiu)，增加有(you)機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面(mian)的(de)用量，可以(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全(quan)性(xing)能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)(che)用量水平的(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)需求的(de)增加。國(guo)(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自主(zhu)化，《2012年度黨政機(ji)關(guan)公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型(xing)目錄(lu)（征求意(yi)見(jian)稿(gao)）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌擴大在(zai)政府采(cai)購的(de)市場份額，為(wei)改變目前國(guo)(guo)(guo)內(nei)政府采(cai)購以(yi)合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)局面(mian)提(ti)供了保障。促進自主(zhu)品(pin)牌發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用提(ti)供有(you)力保障。預測未(wei)來3年，我國(guo)(guo)(guo)室溫(wen)硫化硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠是(shi)重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約占非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消(xiao)費量的(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)(shi)油(you)(you)(you)價(jia)(jia)格的(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我國(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)關(guan)鍵原料(liao)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產技(ji)術方面(mian)取得突(tu)破(po)，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產技(ji)術在(zai)2005年前被幾家(jia)跨國(guo)公司壟斷(duan)，但目前我國(guo)已發展(zhan)(zhan)成(cheng)為全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)價(jia)(jia)格從2011年起開始低于石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約為大(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開始大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這(zhe)將(jiang)極大(da)拓(tuo)展(zhan)(zhan)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產業的(de)(de)市場空(kong)間，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等(deng)其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產品的(de)(de)消(xiao)費。