硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常連有兩個(ge)有機基團的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要(yao)由含(han)甲(jia)基和少量乙烯(xi)基的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節(jie)組成。苯(ben)基的(de)引(yin)入可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能，三氟丙基及氰基的(de)引(yin)入則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能良好，一般在-55℃下(xia)仍能工(gong)作。引(yin)入苯(ben)基后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能也很(hen)突(tu)出，在180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也能承(cheng)受(shou)數(shu)周(zhou)或(huo)更長時間仍有彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率在合成聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導(dao)致(zhi)凝血的(de)突(tu)出特(te)性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的方法很(hen)多，通常按(an)固化前的形態分為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液(ye)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化溫度(du)分為室(shi)溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單(dan)體的不(bu)同，可分為甲基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能(neng)和(he)用途的不(bu)同又(you)可分為通用型、超(chao)耐(nai)(nai)低(di)溫型、超(chao)耐(nai)(nai)高(gao)溫型、高(gao)強力型、耐(nai)(nai)油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高(gao)比表面積(ji)的(de)(de)氣相法白炭黑補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍升到(dao)實用階(jie)段，奠(dian)定了現(xian)代(dai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技(ji)術(shu)的(de)(de)基礎(chu)。從二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)烷合成開始(shi)(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國家(jia)有(you)美(mei)國。俄(e)羅斯、德國、日(ri)本、韓(han)國和中(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化(hua)研究始(shi)(shi)于1957年(nian)，多(duo)家(jia)研究所和企(qi)業(ye)陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千噸，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是(shi)指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)彈(dan)性體的(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)分子(zi)量(liang)的(de)聚甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧烷為(wei)生膠，混入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)補強(qiang)主(zhu)要(yao)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)度增加(jia)數(shu)十倍。有(you)時為(wei)了降低成(cheng)本或改善膠料(liao)性能及(ji)賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)性能，也加(jia)入相應(ying)的(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反(fan)應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方法(fa)如圖所示(shi)。一次硫(liu)化的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行(xing)高分子鏈(lian)的(de)交聯(lian)反應；二次硫(liu)化的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行(xing)補充交聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)化劑(ji)分解產(chan)物和其他揮發性化合物以穩定硫(liu)化膠(jiao)的(de)各(ge)項性能。常用(yong)的(de)設備有開放(fang)式煉(lian)(lian)膠(jiao)機、捏合機及真空密煉(lian)(lian)機。

主要性能

（1）高溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高溫穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫下硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但(dan)在(zai)(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高溫環境下，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表明其低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及(ji)紫外線等(deng)十分穩(wen)定，在(zai)(zai)不加任何(he)添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下，就具(ju)(ju)有優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫下的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫下，其物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫下硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組織不粘連，具(ju)(ju)有抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)銷(xiao)分(fen)別(bie)達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別(bie)增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量約達2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天(tian)下的(de)(de)新(xin)研(yan)究，增加有機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)(bu)件方面(mian)的(de)(de)用(yong)量，可以大幅度(du)提高(gao)(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全性能(neng)，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)量和單車(che)用(yong)量水(shui)平的(de)(de)提高(gao)(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)對硅橡膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)增加。國(guo)家(jia)鼓勵(li)自(zi)主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)(bu)件實(shi)現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度(du)黨政機關公(gong)務用(yong)車(che)選(xuan)用(yong)車(che)型目錄(lu)（征求意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)主(zhu)品牌(pai)擴(kuo)大在(zai)政府(fu)采購(gou)的(de)(de)市場份額，為(wei)改變(bian)目前國(guo)內政府(fu)采購(gou)以合資品牌(pai)產(chan)(chan)品為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提供了保障。促(cu)進自(zi)主(zhu)品牌(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提供有力保障。預測未來(lai)3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)將(jiang)以年(nian)(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠是重要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠，約(yue)占非石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠消費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)石(shi)(shi)油價格(ge)的(de)(de)(de)大(da)(da)(da)幅上漲(zhang)，同時我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)關(guan)鍵(jian)原料有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產技(ji)術(shu)(shu)方(fang)面取得突破，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產技(ji)術(shu)(shu)在(zai)2005年(nian)前(qian)被幾(ji)家跨國公司壟(long)斷(duan)，但(dan)目前(qian)我(wo)國已發(fa)展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)(da)(da)國，這(zhe)2個(ge)方(fang)面原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)價格(ge)從2011年(nian)起開(kai)始低于(yu)石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠，僅(jin)約(yue)為(wei)大(da)(da)(da)宗石(shi)(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉(lian)價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠，并(bing)開(kai)始大(da)(da)(da)規模(mo)替代石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠。這(zhe)將極(ji)大(da)(da)(da)拓展(zhan)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消費。