硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈由硅(gui)和(he)氧原(yuan)子交(jiao)替構成，硅(gui)原(yuan)子上(shang)通常(chang)連有兩個有機(ji)基(ji)團(tuan)的(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)硅(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)的(de)引入可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐高(gao)、低溫性(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引入則(ze)可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐溫及耐油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐低溫性(xing)能(neng)良(liang)好，一般(ban)在(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)(gong)作。引入苯基(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐熱(re)性(xing)能(neng)也很突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工(gong)(gong)作，稍(shao)高(gao)于(yu)200℃也能(neng)承受數周或更長(chang)時間仍有彈性(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上(shang)的(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)過率在(zai)合成聚合物(wu)中(zhong)是(shi)較高(gao)的(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)突(tu)出特性(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領域應用廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠分(fen)(fen)類的方(fang)法很多，通常(chang)按固(gu)化前的形態(tai)分(fen)(fen)為固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠和液(ye)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠；按硫化溫(wen)度分(fen)(fen)為室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠，高溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠；按所用(yong)單體的不同(tong)(tong)，可(ke)分(fen)(fen)為甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠，甲基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠等(deng)；按性能和用(yong)途的不同(tong)(tong)又可(ke)分(fen)(fen)為通用(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國以(yi)三氯化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用高比(bi)表(biao)面積(ji)的(de)(de)(de)氣相法(fa)白炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升(sheng)到(dao)實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技(ji)術的(de)(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開始生產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國家有美(mei)國。俄羅(luo)斯、德國、日本、韓國和中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業(ye)化研究(jiu)始于1957年，多(duo)家研究(jiu)所(suo)和企業(ye)陸續(xu)開發(fa)出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力(li)為135千噸，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅氧烷變(bian)成(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)(xing)的(de)。它(ta)主要以高(gao)分子量(liang)的(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入(ru)補(bu)強填(tian)料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強主要是各(ge)種(zhong)類(lei)型(xing)(xing)的(de)白炭黑(hei)，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強度增(zeng)加(jia)(jia)數十倍。有(you)時為(wei)了(le)降低成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能(neng)及(ji)賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入(ru)相應(ying)的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)有(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)(jia)成(cheng)反(fan)應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成(cheng)型方法如圖所示(shi)。一次(ci)硫(liu)化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行高分子鏈的(de)(de)交(jiao)聯反應；二次(ci)硫(liu)化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行補(bu)充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化劑分解產物和(he)其(qi)他揮發性(xing)化合物以穩(wen)定硫(liu)化膠的(de)(de)各項性(xing)能。常(chang)用的(de)(de)設備有開放(fang)式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特(te)(te)征是(shi)高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半(ban)，但在200℃以(yi)上的(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能保(bao)持(chi)一(yi)定的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)(biao)面(mian)硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能無明(ming)(ming)顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊配(pei)方可(ke)達-100℃，表(biao)(biao)明(ming)(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能優異。這對航空、宇航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線(xian)等十(shi)分穩定，在不(bu)(bu)加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)(xia)，就具有(you)優良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)，其物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧、二氧化(hua)(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體(ti)組織(zhi)不(bu)(bu)粘(zhan)連，具有(you)抗凝血(xue)作用，對肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)(te)別適(shi)合作為(wei)醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)用(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬(wan)t。根據觀(guan)研(yan)天下的(de)新(xin)研(yan)究，增(zeng)加有(you)機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)方面的(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)(yi)大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)提高(gao)都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡膠(jiao)需(xu)求(qiu)的(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品牌的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨(dang)政機關公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄(lu)（征求(qiu)意見稿）》為自主(zhu)品牌擴大在(zai)政府采購的(de)市場份額(e)，為改變目前(qian)國(guo)內政府采購以(yi)(yi)合(he)資品牌產(chan)品為主(zhu)的(de)局面提供(gong)了保(bao)障。促進自主(zhu)品牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)繁(fan)榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提供(gong)有(you)力保(bao)障。預測未(wei)來3年(nian)，我(wo)國(guo)室(shi)溫硫化(hua)硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以(yi)(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，約(yue)占非石油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)(wei)石油(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料(liao)有(you)機硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)方面取(qu)得(de)突破，有(you)機硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)在2005年前被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但目前我(wo)國(guo)(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)機硅(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個方面原因(yin)使硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開始(shi)低于石油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大(da)宗石油(you)基(ji)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉(lian)價(jia)的(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，并開始(shi)大(da)規模(mo)替代石油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展(zhan)有(you)機硅(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空(kong)間，同時(shi)將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)機硅(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消費。