硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子(zi)(zi)交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)(zi)上通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機(ji)基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡膠。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠主要(yao)由含甲(jia)基(ji)(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節(jie)組(zu)成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)(ru)可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性能，三氟(fu)丙(bing)基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油(you)性能。硅(gui)(gui)橡膠耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性能良好，一般在-55℃下(xia)仍(reng)能工作。引入(ru)(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性能也很突出(chu)，在180℃下(xia)可(ke)長期工作，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也能承受數周或(huo)更長時(shi)間仍(reng)有(you)(you)彈性，瞬(shun)時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)透氣(qi)性好，氧氣(qi)透過率在合成聚(ju)合物(wu)中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡膠還具有(you)(you)生理惰性、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性，因此在醫用(yong)領域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法很多(duo)，通(tong)常(chang)按固化(hua)前(qian)的(de)形態(tai)分(fen)為(wei)固體硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液(ye)體硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)溫度分(fen)為(wei)室溫硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單(dan)體的(de)不同，可分(fen)為(wei)甲(jia)基乙烯基硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基苯(ben)基乙烯基硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)(deng)；按性能和用(yong)途(tu)的(de)不同又可分(fen)為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)低溫型(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)強(qiang)力(li)型(xing)(xing)、耐(nai)(nai)油(you)型(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為催(cui)化劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實(shi)用階段，奠定了現(xian)代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技(ji)術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)烷合成(cheng)開(kai)始(shi)生產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化研究(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多家(jia)研究(jiu)所和(he)企業陸續(xu)開(kai)發出各(ge)種(zhong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)(cheng)彈性體的(de)過程是(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)。它主要以(yi)高分子量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷(wan)為(wei)生(sheng)膠(jiao)，混入(ru)(ru)補強(qiang)(qiang)(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑等，在加熱加壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)(qiang)(qiang)主要是(shi)各種(zhong)類(lei)型的(de)白炭黑，可(ke)使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)(qiang)(qiang)度增加數十倍。有(you)時為(wei)了降低(di)成(cheng)(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)料性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)特(te)殊的(de)性能，也(ye)加入(ru)(ru)相應(ying)的(de)各種(zhong)添加劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各種(zhong)有(you)機過氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加成(cheng)(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加(jia)工成(cheng)型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)高分子鏈(lian)的(de)交聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)補充交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑(ji)分解產物(wu)和其他(ta)揮(hui)發(fa)性(xing)化(hua)合物(wu)以穩定(ding)硫(liu)化(hua)膠的(de)各(ge)項性(xing)能。常(chang)用的(de)設備有開放式(shi)煉膠機、捏合機及真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但在(zai)(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)、回彈性(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力(li)學性(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變(bian)化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊配(pei)方可達-100℃，表(biao)明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航空(kong)(kong)、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線(xian)等十分(fen)穩定(ding)，在(zai)(zai)不(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)也非(fei)(fei)常好。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物理(li)機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學試劑性(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空(kong)(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織不(bu)粘連(lian)，具(ju)有抗(kang)凝血作(zuo)用，對(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)非(fei)(fei)常少。特(te)(te)別適合作(zuo)為(wei)醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產銷(xiao)分(fen)別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)新研究，增加有機硅材料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部件(jian)(jian)方(fang)面的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)(yi)(yi)大幅度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產量(liang)和(he)單車(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業對硅橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)增加。國家鼓(gu)勵自(zi)主品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部件(jian)(jian)實(shi)現自(zi)主化，《2012年(nian)度(du)黨政機關公(gong)務用(yong)(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)型目(mu)(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)主品(pin)牌(pai)擴大在政府(fu)采購(gou)的(de)市場份額(e)，為(wei)(wei)改(gai)變(bian)目(mu)(mu)前國內(nei)政府(fu)采購(gou)以(yi)(yi)(yi)合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)(wei)主的(de)局面提(ti)供了保障。促(cu)進(jin)自(zi)主品(pin)牌(pai)發展，國產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)業的(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)供有力保障。預測未(wei)來3年(nian)，我國室溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)行業將(jiang)以(yi)(yi)(yi)年(nian)均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油價(jia)格的(de)(de)大幅上(shang)漲，同(tong)時(shi)(shi)我國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料(liao)有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術方(fang)面取得突破，有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術在2005年(nian)前被幾家跨(kua)國公司壟斷，但目前我國已發(fa)展成(cheng)為(wei)(wei)全(quan)球有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體第(di)1大國，這2個(ge)方(fang)面原(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從(cong)2011年(nian)起開(kai)始低(di)于石(shi)(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大宗石(shi)(shi)油基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大規模替代石(shi)(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大拓(tuo)展有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同(tong)時(shi)(shi)將帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)(de)消費。