硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由(you)(you)硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子交(jiao)替(ti)構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通常連有兩個(ge)有機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要由(you)(you)含甲基(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組(zu)成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)高、低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)良(liang)好(hao)，一(yi)般在(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)(ke)長期工作，稍高于(yu)200℃也(ye)能(neng)承(cheng)受數周或更長時間(jian)仍有彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透(tou)過率在(zai)合成聚合物中是(shi)較高的(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠還(huan)具(ju)有生理惰(duo)性(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)(de)方法很(hen)多，通常(chang)按(an)固(gu)化(hua)前的(de)(de)形態分(fen)為固(gu)體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度分(fen)為室溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體的(de)(de)不同(tong)，可分(fen)為甲基乙烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按(an)性能和用途(tu)的(de)(de)不同(tong)又可分(fen)為通用型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠早期是由(you)美(mei)國(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯化鐵(tie)為催化劑(ji)合(he)成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠產(chan)品問(wen)世(shi)。1948年，采用高比(bi)表面(mian)積的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠研(yan)(yan)制成功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)性(xing)能躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生產(chan)技術的(de)(de)基礎。從二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成開始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)工業化研(yan)(yan)究始(shi)于1957年，多家(jia)研(yan)(yan)究所和(he)企業陸續開發出(chu)各(ge)種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生產(chan)能力(li)為135千噸(dun)，其中(zhong)高溫膠100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚(ju)硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)變成(cheng)彈性體的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)。它(ta)主要以(yi)高分(fen)子量的(de)(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)主要是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)數十倍。有(you)時為了(le)降低成(cheng)本或(huo)改善(shan)膠(jiao)料性能及(ji)賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)(de)性能，也加(jia)入(ru)相(xiang)應的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)有(you)機(ji)過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所示。一次硫化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行高分子鏈的(de)(de)(de)交(jiao)聯反(fan)應；二次硫化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行補充交(jiao)聯、驅(qu)除硫化(hua)(hua)劑分解產(chan)物和其他(ta)揮發性(xing)化(hua)(hua)合物以穩定(ding)硫化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)(de)設備(bei)有開(kai)放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)高溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定(ding)的(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其(qi)(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對航空(kong)(kong)、宇航工(gong)業的(de)意義重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線等(deng)(deng)十(shi)分穩定(ding)，在(zai)不加任何添(tian)加劑的(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有優良的(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優異的(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好(hao)。（5）物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)(qi)物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等(deng)(deng)的(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化碳等(deng)(deng)氣(qi)體的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織不粘連(lian)，具(ju)(ju)有抗凝血作用，對肌體組織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別適合作為醫(yi)用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增加有機(ji)硅材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)零(ling)部(bu)件(jian)方面的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以大(da)幅度(du)提(ti)高(gao)(gao)汽(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)量(liang)(liang)和單(dan)車(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)提(ti)高(gao)(gao)都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業對硅橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增加。國家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)零(ling)部(bu)件(jian)實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政機(ji)關公(gong)務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目(mu)錄（征求意(yi)見(jian)稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大(da)在(zai)政府采(cai)購的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變(bian)目(mu)前國內政府采(cai)購以合(he)資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局(ju)面提(ti)供了保障。促(cu)進自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)業的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供有力保障。預測未(wei)來3年(nian)，我國室溫(wen)硫(liu)化硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)行業將(jiang)(jiang)以年(nian)均(jun)20%增長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡膠是重要(yao)的(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠，約(yue)占非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠消費量的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)油(you)(you)價格(ge)的(de)(de)大(da)(da)(da)幅(fu)上(shang)漲，同時我(wo)(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)(chan)技術方面取得突破，有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)(chan)技術在2005年前(qian)被幾家(jia)跨國(guo)公司壟(long)斷，但(dan)目(mu)前(qian)我(wo)(wo)國(guo)已(yi)發(fa)展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體第1大(da)(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)價格(ge)從2011年起開始低于石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠，僅約(yue)為(wei)大(da)(da)(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)橡膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)橡膠，并(bing)開始大(da)(da)(da)規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠。這(zhe)將極大(da)(da)(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市場空(kong)間(jian)，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)消費。