硅橡膠是指主鏈由硅和氧(yang)原(yuan)子交替構(gou)成，硅原(yuan)子上通(tong)常(chang)連(lian)有(you)(you)兩個(ge)有(you)(you)機基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅橡膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)硅氧(yang)鏈節組成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可提高(gao)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)性能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可提高(gao)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)(nai)油性能(neng)(neng)(neng)。硅橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)性能(neng)(neng)(neng)良好，一(yi)般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)(neng)工作(zuo)。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)后，可達-73℃。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性能(neng)(neng)(neng)也很突(tu)(tu)出，在(zai)180℃下可長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)承受(shou)數周或(huo)更長(chang)時(shi)間仍(reng)有(you)(you)彈性，瞬(shun)時(shi)可耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性好，氧(yang)氣透(tou)過率在(zai)合(he)(he)成聚合(he)(he)物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅橡膠(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)(you)生理惰性、不會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)突(tu)(tu)出特性，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多，通(tong)常按固(gu)化(hua)(hua)前的形(xing)態(tai)分(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)(hua)溫度分(fen)為(wei)室溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單(dan)體(ti)的不(bu)同，可分(fen)為(wei)甲(jia)(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)途的不(bu)同又可分(fen)為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)、超耐(nai)(nai)低(di)溫型(xing)、超耐(nai)(nai)高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由(you)美(mei)國(guo)以三(san)氯化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用(yong)高比表面(mian)積的(de)(de)氣相法白炭黑補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業化(hua)(hua)研究始于1957年，多家研究所(suo)和(he)企業陸續開發出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千(qian)噸，其中高溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡膠是(shi)(shi)指聚(ju)(ju)硅氧烷(wan)變(bian)成(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)過程是(shi)(shi)經(jing)過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它(ta)主要以高(gao)分(fen)子量的(de)聚(ju)(ju)甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅氧烷(wan)為(wei)(wei)生膠，混入補強(qiang)填(tian)料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加熱(re)加壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅橡膠的(de)補強(qiang)主要是(shi)(shi)各種(zhong)類型的(de)白(bai)炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)度增加數(shu)十倍。有時為(wei)(wei)了降低成(cheng)本或(huo)改善膠料(liao)性(xing)(xing)能及(ji)賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠各種(zhong)特殊的(de)性(xing)(xing)能，也加入相應的(de)各種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各種(zhong)有機過氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物或(huo)加成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)高分(fen)(fen)子鏈的(de)交聯反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)補充(chong)交聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑分(fen)(fen)解產物和其(qi)他(ta)揮發性化(hua)合(he)物以穩(wen)定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式煉(lian)(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉(lian)(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但在(zai)(zai)200℃以上(shang)的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持(chi)一(yi)定(ding)(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬(ying)度，且(qie)力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達(da)-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對(dui)航(hang)空、宇(yu)航(hang)工業的(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外(wai)線等(deng)(deng)十分(fen)穩定(ding)(ding)，在(zai)(zai)不加任何添(tian)加劑的(de)情(qing)況下(xia)，就(jiu)具(ju)(ju)有(you)優良的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優異的(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等(deng)(deng)的(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)(deng)氣(qi)(qi)體的(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人(ren)體組(zu)織不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌(ji)體組(zu)織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別適(shi)合(he)作為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會(hui)統(tong)計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛(liang)，同比分別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)(wan)t。根(gen)據觀研天(tian)下的(de)(de)(de)(de)新研究(jiu)，增(zeng)加有(you)(you)機硅(gui)材(cai)料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方(fang)面的(de)(de)(de)(de)用(yong)量，可以(yi)(yi)大幅度(du)(du)提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量和(he)單(dan)車(che)(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)(ti)高都將(jiang)(jiang)推(tui)動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對(dui)硅(gui)橡膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。國家鼓勵自主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實現自主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度(du)(du)黨(dang)政(zheng)機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型(xing)目錄（征(zheng)求意見稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)品牌(pai)擴大在政(zheng)府采購(gou)的(de)(de)(de)(de)市場份(fen)額(e)，為(wei)(wei)改(gai)變目前國內政(zheng)府采購(gou)以(yi)(yi)合(he)資品牌(pai)產品為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面提(ti)(ti)供了保障(zhang)。促(cu)進自主(zhu)品牌(pai)發展，國產汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)(ti)供有(you)(you)力(li)保障(zhang)。預(yu)測未來3年(nian)(nian)，我國室(shi)溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)(jiang)以(yi)(yi)年(nian)(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)是重要的(de)非(fei)石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)，約占非(fei)石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)消費量的(de)98%。但因(yin)為石油(you)價格的(de)大(da)幅上漲，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產技術(shu)方面取得突(tu)破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產技術(shu)在2005年前被幾(ji)家(jia)跨國(guo)公(gong)司壟斷，但目前我(wo)國(guo)已發展(zhan)成(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)價格從2011年起(qi)開始(shi)低(di)于石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)，僅約為大(da)宗石油(you)基(ji)橡膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)，并(bing)開始(shi)大(da)規模替(ti)代石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)市場空(kong)間，同時將帶(dai)動(dong)硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)消費。