硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子上通(tong)常連有兩個有機基團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠主要由含(han)甲基和(he)少量乙烯基的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成。苯基的(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高、低(di)溫(wen)性能(neng)(neng)，三氟丙基及氰(qing)基的(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)(nai)油性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠耐(nai)(nai)(nai)低(di)溫(wen)性能(neng)(neng)良好，一般在(zai)(zai)(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工作。引(yin)入(ru)苯基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性能(neng)(neng)也(ye)很突出，在(zai)(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工作，稍高于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周(zhou)或更(geng)長時(shi)間仍有彈性，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)透氣性好，氧氣透過率在(zai)(zai)(zai)合成聚合物(wu)中是(shi)較高的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠還具有生理惰性、不會導(dao)致凝血的(de)(de)突出特性，因此在(zai)(zai)(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠分類的(de)方(fang)法很多，通常按(an)固化(hua)前的(de)形態分為(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠和液(ye)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分為(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠；按(an)所用單體(ti)的(de)不同，可分為(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠等(deng)；按(an)性能和用途的(de)不同又(you)可分為(wei)通用型(xing)、超(chao)耐低(di)溫(wen)型(xing)、超(chao)耐高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比表面積(ji)的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功(gong)，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用(yong)階段，奠定(ding)了現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成開(kai)始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研(yan)究始于1957年(nian)，多(duo)家(jia)研(yan)究所和(he)企業陸(lu)續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力為135千噸，其(qi)中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是(shi)指聚硅(gui)氧烷變成彈(dan)性體(ti)的(de)過(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成型的(de)。它主要(yao)以高(gao)分子量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷為生膠，混入補強填料、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈(dan)性體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)補強主要(yao)是(shi)各種類型的(de)白炭(tan)黑，可(ke)使硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)強度增加(jia)(jia)數十倍。有時(shi)為了降低(di)成本或(huo)改善膠料性能及賦予硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各種特殊的(de)性能，也加(jia)(jia)入相應(ying)(ying)的(de)各種添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種有機過(guo)氧化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成反應(ying)(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法(fa)如圖所(suo)示。一(yi)次硫(liu)化(hua)的目(mu)的是進行(xing)高分子鏈(lian)的交(jiao)聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)的目(mu)的是進行(xing)補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑(ji)分解產物(wu)和其他(ta)揮發性(xing)(xing)化(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠的各項性(xing)(xing)能。常用的設備(bei)有(you)開放式(shi)煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)特(te)(te)征是高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(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)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭(chou)氧(yang)(yang)及紫(zi)外線(xian)等十分穩定，在不加任何添加劑的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具有優良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優異的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等氣體(ti)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味(wei)，無(wu)(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)組織不粘連，具有抗凝血作(zuo)用(yong)，對肌體(ti)組織的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少(shao)。特(te)(te)別適(shi)合作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業硅橡膠的(de)用(yong)量(liang)約(yue)達(da)2.0萬t。根據觀研天下的(de)新(xin)研究(jiu)，增(zeng)加有機(ji)硅材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件方面的(de)用(yong)量(liang)，可以大(da)幅度提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和單車(che)(che)用(yong)量(liang)水(shui)平的(de)提(ti)(ti)高(gao)都(dou)將(jiang)(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業對硅橡膠需求的(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家(jia)鼓勵(li)自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機(ji)關公務(wu)用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型(xing)目錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大(da)在(zai)政府采(cai)(cai)購的(de)市(shi)場份額，為(wei)改變目前(qian)國(guo)(guo)內政府采(cai)(cai)購以合資品(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)產(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)局面提(ti)(ti)供了保(bao)障。促(cu)進自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)繁榮(rong)將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)應(ying)用(yong)提(ti)(ti)供有力保(bao)障。預(yu)測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行業將(jiang)(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)(de)非石油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為石油(you)(you)價(jia)格(ge)(ge)的(de)(de)(de)大幅上(shang)漲，同(tong)時(shi)我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵(jian)原(yuan)料有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產技術(shu)方面取得(de)突破，有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產技術(shu)在2005年前被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但(dan)目前我國(guo)(guo)已發展成(cheng)(cheng)為全球有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大國(guo)(guo)，這2個方面原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格(ge)(ge)從(cong)2011年起(qi)開(kai)始(shi)低于石油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大宗石油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)始(shi)大規模替代石油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大拓展有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市(shi)場(chang)空(kong)間，同(tong)時(shi)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(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消費。