硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧原子(zi)交替構成，硅(gui)原子(zi)上通常連有兩(liang)個有機(ji)基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)(ji)和少(shao)量(liang)乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐高(gao)(gao)(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，三氟(fu)丙(bing)基(ji)(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則(ze)可提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐溫及(ji)耐油性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)良(liang)好，一般(ban)在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)也(ye)很突(tu)出，在(zai)180℃下可長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時可耐300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過率在(zai)合(he)成聚合(he)物(wu)中是較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多(duo)，通常按(an)固化前的(de)形態(tai)分(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫度分(fen)為室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的(de)不同，可(ke)分(fen)為甲(jia)基(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能(neng)和用(yong)途的(de)不同又可(ke)分(fen)為通用(yong)型(xing)、超耐低溫型(xing)、超耐高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)以三(san)氯(lv)化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產品問世(shi)。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高比表面積的(de)(de)氣(qi)相法白炭黑補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)(neng)躍(yue)升(sheng)到實用(yong)階段(duan)，奠(dian)定了(le)現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)基(ji)(ji)礎。從二(er)甲基(ji)(ji)二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開(kai)始生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化(hua)研(yan)究(jiu)(jiu)始于1957年(nian)(nian)，多家研(yan)究(jiu)(jiu)所和(he)企(qi)業(ye)陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底(di)，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能(neng)(neng)力為(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷變(bian)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體的(de)(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)(de)。它主要以高分子(zi)量(liang)的(de)(de)(de)(de)聚(ju)甲(jia)基乙烯(xi)基硅(gui)氧烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補(bu)強(qiang)填料、硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)主要是(shi)各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有時(shi)為了降(jiang)低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善(shan)膠(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能及賦予硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成(cheng)型方(fang)法如圖(tu)所示。一次硫化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)交聯(lian)反(fan)應(ying)；二次硫化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行補充交聯(lian)、驅除硫化(hua)劑(ji)分解產物(wu)(wu)和(he)其他(ta)揮發性化(hua)合(he)物(wu)(wu)以穩(wen)定硫化(hua)膠(jiao)的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式煉(lian)膠(jiao)機、捏(nie)合(he)機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征(zheng)是(shi)高溫(wen)(wen)穩(wen)(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能保(bao)持一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表(biao)面硬度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)能無明顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特殊(shu)配(pei)方可達-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能優異。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭(chou)氧及紫外線(xian)等(deng)(deng)十分穩(wen)(wen)定(ding)，在不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情(qing)況下，就具有優良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能比(bi)通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下，其物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能優于通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)(wen)下硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化碳等(deng)(deng)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與(yu)人體(ti)(ti)組(zu)織不粘連(lian)，具有抗凝血作用，對肌(ji)體(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽車(che)(che)工業協會統計，2012年(nian)，汽車(che)(che)產銷分別(bie)(bie)達到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比(bi)分別(bie)(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽車(che)(che)工業硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)新(xin)研究(jiu)，增(zeng)加有機硅(gui)(gui)材(cai)料在汽車(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可(ke)以大幅度(du)提高汽車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽車(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)提高都將(jiang)(jiang)推(tui)動(dong)汽車(che)(che)工業對硅(gui)(gui)橡膠需求的(de)(de)增(zeng)加。國家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽車(che)(che)發展，關鍵汽車(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求意(yi)見(jian)稿(gao)）》為(wei)(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在政府采購的(de)(de)市場份(fen)額，為(wei)(wei)改變目(mu)前國內政府采購以合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)局面提供(gong)了保障。促進自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國產汽車(che)(che)業的(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)(jiang)為(wei)(wei)汽車(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)提供(gong)有力(li)保障。預(yu)測未來3年(nian)，我國室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠在汽車(che)(che)行(xing)業將(jiang)(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠是重(zhong)要的(de)非石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠，約占(zhan)非石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠消費量的(de)98%。但因為(wei)石油(you)價格(ge)的(de)大幅上漲(zhang)，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)關鍵(jian)原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產技(ji)術方面取(qu)得(de)突(tu)破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產技(ji)術在2005年前被(bei)幾家跨國(guo)公司(si)壟斷，但目前我(wo)國(guo)已發展成(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大國(guo)，這2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)價格(ge)從2011年起(qi)開始低(di)于(yu)石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠，僅約為(wei)大宗石油(you)基(ji)橡(xiang)膠的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠，并開始大規模(mo)替代石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠。這將極大拓展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)市場(chang)空間(jian)，同時將帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)消費。