硅橡膠是指主鏈(lian)(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)子交替(ti)構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上通常連有兩個有機基(ji)團的(de)橡膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)主要由含甲基(ji)和(he)少量乙烯(xi)基(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)(lian)節組成(cheng)(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)引(yin)入可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)引(yin)入則可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)工作。引(yin)入苯(ben)基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也很(hen)突(tu)出(chu)，在180℃下可長期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)承受數周或更長時間仍有彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧氣(qi)透(tou)過率在合(he)成(cheng)(cheng)聚(ju)合(he)物中是較高(gao)的(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血(xue)的(de)突(tu)出(chu)特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此在醫用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)(fen)(fen)類(lei)的(de)方法很多，通常(chang)按(an)固化前的(de)形態分(fen)(fen)(fen)(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫度分(fen)(fen)(fen)(fen)為(wei)室(shi)溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用單體(ti)的(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)(fen)(fen)為(wei)甲基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和用途的(de)不同(tong)又可(ke)分(fen)(fen)(fen)(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)、超耐低溫型(xing)(xing)、超耐高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早(zao)期是由美(mei)國(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年(nian)，采(cai)用(yong)高比(bi)表面積的(de)氣相法白炭黑補強(qiang)的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升(sheng)到實(shi)用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產技(ji)術的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)烷(wan)合成開始(shi)生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)家有(you)美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)究始(shi)于(yu)1957年(nian)，多家研(yan)究所和(he)企業陸(lu)續開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產能力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其(qi)中高溫膠(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅氧(yang)(yang)烷變成彈(dan)性體的(de)過程是(shi)(shi)經過高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成型(xing)的(de)。它主(zhu)要以高(gao)(gao)分子(zi)量(liang)的(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)(yang)烷為(wei)生膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈(dan)性體。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)(shi)各(ge)種類型(xing)的(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)(jia)(jia)數十(shi)倍。有(you)時為(wei)了降低(di)成本或改善膠(jiao)料性能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊(shu)的(de)性能(neng)，也加(jia)(jia)(jia)入(ru)相應的(de)各(ge)種添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)種有(you)機過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方(fang)法如圖(tu)所(suo)示(shi)。一次硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)高分(fen)子鏈的(de)(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化劑分(fen)解產(chan)物和其(qi)他揮發性(xing)化合物以穩定硫(liu)化膠的(de)(de)各(ge)項性(xing)能(neng)。常(chang)用的(de)(de)設備有開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬(ying)度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯變(bian)化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這(zhe)對(dui)航空(kong)(kong)、宇航工(gong)業的(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)(deng)十(shi)分穩定(ding)，在(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具有(you)優(you)良的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其(qi)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)(deng)的(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)(kong)氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)(deng)氣體(ti)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體(ti)組織(zhi)不(bu)粘連，具有(you)抗凝血作用，對(dui)肌(ji)體(ti)組織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別適合(he)作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業協會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷(xiao)分別達到(dao)1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研天下的(de)(de)(de)新(xin)研究，增加有機(ji)硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)(ling)部件方(fang)面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量，可以(yi)大幅度(du)(du)提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量水平的(de)(de)(de)提(ti)(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需(xu)求的(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵(li)自主品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)(ling)部件實現自主化，《2012年度(du)(du)黨政(zheng)機(ji)關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)(wei)(wei)自主品(pin)(pin)牌(pai)擴大在(zai)政(zheng)府(fu)采購的(de)(de)(de)市場份額(e)，為(wei)(wei)(wei)改(gai)變目(mu)前(qian)國(guo)(guo)內(nei)政(zheng)府(fu)采購以(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為(wei)(wei)(wei)主的(de)(de)(de)局面提(ti)(ti)供了保障。促進(jin)自主品(pin)(pin)牌(pai)發展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁(fan)榮(rong)將(jiang)為(wei)(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)(ti)供有力保障。預(yu)測未來3年，我國(guo)(guo)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將(jiang)以(yi)年均(jun)20%增長。

此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的非石(shi)油(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的98%。但因為(wei)(wei)石(shi)油(you)價(jia)(jia)格的大(da)(da)幅上漲，同時我(wo)國在硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的關(guan)鍵原料有(you)(you)機(ji)硅單(dan)體的生產技(ji)術方面取得突破，有(you)(you)機(ji)硅單(dan)體的生產技(ji)術在2005年(nian)前被幾家跨國公司(si)壟斷，但目前我(wo)國已發展成為(wei)(wei)全球有(you)(you)機(ji)硅單(dan)體第1大(da)(da)國，這2個(ge)方面原因使(shi)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的價(jia)(jia)格從2011年(nian)起(qi)開始低(di)于石(shi)油(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)(da)宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的80%～90%，成為(wei)(wei)廉(lian)價(jia)(jia)的合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)規模替代(dai)石(shi)油(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓展有(you)(you)機(ji)硅產業的市場空間，同時將帶動硅油(you)、硅烷(wan)偶聯劑和硅樹脂(zhi)等其(qi)他有(you)(you)機(ji)硅產品(pin)的消(xiao)費。