硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)和氧原子交替構成，硅(gui)原子上通常(chang)連有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要(yao)由(you)含(han)甲基(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)的(de)硅(gui)氧鏈節組(zu)成。苯基(ji)的(de)引入可(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)引入則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引入苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也(ye)很突出，在(zai)180℃下可(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數周或(huo)更長時(shi)間(jian)仍有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好(hao)，氧氣(qi)透(tou)過率在(zai)合成聚合物中是較高(gao)(gao)(gao)的(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生(sheng)理(li)惰(duo)性(xing)、不會導(dao)致凝血(xue)的(de)突出特性(xing)，因此(ci)在(zai)醫(yi)用領域(yu)應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠分(fen)類的方法很多，通(tong)常按(an)(an)固(gu)化前(qian)的形態分(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠；按(an)(an)硫化溫(wen)度(du)分(fen)為(wei)室(shi)溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠，高溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠；按(an)(an)所用單體(ti)的不同，可分(fen)為(wei)甲基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)膠，甲基苯基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠等(deng)；按(an)(an)性(xing)能(neng)和用途的不同又(you)可分(fen)為(wei)通(tong)用型、超(chao)耐低溫(wen)型、超(chao)耐高溫(wen)型、高強(qiang)力型、耐油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由(you)美國(guo)(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯(lv)(lv)化(hua)鐵(tie)為催(cui)化(hua)劑合(he)成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品(pin)問世。1948年(nian)，采用高比(bi)表面積的(de)氣相法(fa)白(bai)炭黑(hei)補(bu)強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用階段，奠定(ding)了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術(shu)的(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯(lv)(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開始生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和(he)(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研究始于1957年(nian)，多家研究所和(he)(he)企(qi)業陸續開發出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能力為135千(qian)噸，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠是(shi)(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷(wan)變成彈性(xing)體的(de)(de)(de)過程是(shi)(shi)(shi)經過高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)(gao)分子量(liang)的(de)(de)(de)聚(ju)甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)氧烷(wan)為(wei)生膠，混(hun)入(ru)補強填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)補強主(zhu)要是(shi)(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類(lei)型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有時(shi)為(wei)了降低成本或改善膠料(liao)性(xing)能及(ji)賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)(zhong)特殊(shu)的(de)(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入(ru)相應的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有機過氧化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法如圖(tu)所(suo)示。一次硫化(hua)(hua)的(de)目(mu)(mu)的(de)是進行(xing)高分子鏈的(de)交聯反應；二次硫化(hua)(hua)的(de)目(mu)(mu)的(de)是進行(xing)補(bu)充交聯、驅除硫化(hua)(hua)劑(ji)分解產物(wu)和其他揮發性化(hua)(hua)合物(wu)以穩定硫化(hua)(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式(shi)煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變(bian)化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外(wai)線等(deng)十分穩定，在(zai)不(bu)加任何添(tian)加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理(li)(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理(li)(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織不(bu)粘連，具有(you)抗(kang)凝血(xue)作(zuo)用(yong)(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別(bie)適合作(zuo)為醫(yi)用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車工(gong)(gong)業(ye)協會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)車產(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車工(gong)(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)(yan)天(tian)下(xia)的新研(yan)(yan)究，增(zeng)加有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車零(ling)部(bu)(bu)件方面的用(yong)(yong)量(liang)，可以大幅度提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車的安全(quan)性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)車產(chan)量(liang)和(he)單(dan)車用(yong)(yong)量(liang)水平的提(ti)(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車工(gong)(gong)業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的增(zeng)加。國家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌的汽(qi)(qi)車發(fa)展(zhan)，關(guan)(guan)鍵汽(qi)(qi)車零(ling)部(bu)(bu)件實(shi)現(xian)自(zi)主(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)機(ji)關(guan)(guan)公務(wu)用(yong)(yong)車選(xuan)用(yong)(yong)車型目(mu)(mu)錄（征求意見(jian)稿）》為自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌擴大在政(zheng)府采(cai)購的市場份額，為改變目(mu)(mu)前國內政(zheng)府采(cai)購以合資品(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)為主(zhu)的局(ju)面提(ti)(ti)供(gong)了保障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌發(fa)展(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)車業(ye)的繁榮(rong)將(jiang)為汽(qi)(qi)車膠(jiao)的應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供(gong)有力保障。預測未來3年，我國室溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)車行業(ye)將(jiang)以年均(jun)20%增(zeng)長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要的非石油(you)(you)基(ji)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)，約占非石油(you)(you)基(ji)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)消費量的98%。但(dan)因(yin)為(wei)(wei)石油(you)(you)價(jia)格的大(da)(da)幅上漲(zhang)，同時我國(guo)在(zai)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的關(guan)鍵(jian)原料有(you)機(ji)硅(gui)單體的生產技(ji)術(shu)方面取得突(tu)破，有(you)機(ji)硅(gui)單體的生產技(ji)術(shu)在(zai)2005年前被幾家(jia)跨(kua)國(guo)公司壟斷(duan)，但(dan)目(mu)前我國(guo)已(yi)發展(zhan)成為(wei)(wei)全(quan)球有(you)機(ji)硅(gui)單體第(di)1大(da)(da)國(guo)，這2個方面原因(yin)使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的價(jia)格從2011年起開(kai)始(shi)低于石油(you)(you)基(ji)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)(da)宗(zong)石油(you)(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)的80%～90%，成為(wei)(wei)廉價(jia)的合(he)成橡膠(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)始(shi)大(da)(da)規模替代(dai)石油(you)(you)基(ji)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)產業的市場空間(jian)，同時將帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯(lian)劑(ji)和硅(gui)樹脂等(deng)其(qi)他有(you)機(ji)硅(gui)產品(pin)的消費。