硅橡膠是指(zhi)主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常連(lian)有(you)(you)兩個(ge)有(you)(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)和(he)少量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節(jie)組成(cheng)(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高、低溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及(ji)(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫及(ji)(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)良(liang)好(hao)，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)工作。引(yin)入苯(ben)基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)(neng)也很突出(chu)，在180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工作，稍(shao)高于(yu)200℃也能(neng)(neng)(neng)承(cheng)受數(shu)周或更長(chang)時間(jian)仍有(you)(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好(hao)，氧氣透(tou)過率(lv)在合(he)成(cheng)(cheng)聚合(he)物中是較高的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具(ju)有(you)(you)生理惰性(xing)、不會(hui)導(dao)致凝血的(de)(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因(yin)此在醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類(lei)的方法很多(duo)，通常按(an)固化(hua)(hua)前的形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體的不同，可(ke)分(fen)為(wei)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能(neng)和用途的不同又(you)可(ke)分(fen)為(wei)通用型(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)(nai)低溫(wen)型(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)國以三(san)氯(lv)化鐵為(wei)催化劑(ji)合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采用(yong)高比表面積的(de)氣(qi)相法(fa)白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升到實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國家(jia)(jia)有美(mei)國。俄羅斯、德國、日本(ben)、韓(han)國和中(zhong)國等(deng)。中(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工業(ye)化研(yan)究始(shi)于1957年(nian)，多家(jia)(jia)研(yan)究所和企業(ye)陸(lu)續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力(li)為(wei)135千噸(dun)(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成彈性體的過程是(shi)(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成型(xing)的。它主(zhu)要(yao)以(yi)高分(fen)子量的聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧(yang)烷為(wei)生(sheng)膠(jiao)，混入(ru)補(bu)(bu)強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加熱加壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性體。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的補(bu)(bu)強(qiang)主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類型(xing)的白(bai)炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的強(qiang)度增加數(shu)十倍。有(you)時為(wei)了降(jiang)低成本(ben)或改善膠(jiao)料(liao)性能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊的性能，也加入(ru)相應(ying)的各(ge)(ge)種(zhong)添加劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加成反應(ying)催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的目的是(shi)進行(xing)高分(fen)子鏈的交聯反(fan)應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的目的是(shi)進行(xing)補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產物和其他(ta)揮發性(xing)化(hua)(hua)合物以(yi)穩定(ding)硫(liu)化(hua)(hua)膠的各(ge)項性(xing)能(neng)。常用的設備(bei)有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真空(kong)密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這(zhe)對(dui)(dui)航空、宇航工(gong)業(ye)的(de)(de)(de)意(yi)義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及紫外線等十分穩定，在(zai)不加任何添加劑的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就(jiu)具有(you)(you)優良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)優異(yi)的(de)(de)(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧、二氧化(hua)(hua)碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體組(zu)(zu)織不粘連，具有(you)(you)抗凝血作用，對(dui)(dui)肌體組(zu)(zu)織的(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合作為醫(yi)用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別(bie)增長(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)用量約達2.0萬t。根據觀(guan)研(yan)天下的(de)新研(yan)究(jiu)，增加有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)零部件方面(mian)的(de)用量，可以大幅度(du)提高汽(qi)車(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)產量和(he)(he)單車(che)(che)用量水平的(de)提高都(dou)將推動汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)(gui)(gui)橡膠需求(qiu)的(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌的(de)汽(qi)車(che)(che)發(fa)(fa)展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)零部件實現(xian)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政機(ji)關(guan)公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型(xing)目錄（征求(qiu)意見稿）》為自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌擴大在政府采(cai)購(gou)的(de)市場(chang)份額，為改變(bian)目前國(guo)(guo)內政府采(cai)購(gou)以合資(zi)品(pin)牌產品(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)局面(mian)提供(gong)了(le)保(bao)障(zhang)(zhang)。促進(jin)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌發(fa)(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)產汽(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)繁(fan)榮將為汽(qi)車(che)(che)膠的(de)應用提供(gong)有力保(bao)障(zhang)(zhang)。預(yu)測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡膠在汽(qi)車(che)(che)行業(ye)將以年(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的(de)(de)非石油基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石油基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為石油價格(ge)的(de)(de)大(da)(da)幅(fu)上漲，同時(shi)我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料(liao)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產技(ji)術方面取得突(tu)破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產技(ji)術在2005年(nian)(nian)前被幾(ji)家跨國公司壟斷，但目前我國已發展(zhan)(zhan)成為全(quan)球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)(da)國，這(zhe)2個方面原因使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年(nian)(nian)起(qi)開(kai)(kai)始低于石油基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)(da)宗石油基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為廉(lian)價的(de)(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)(kai)始大(da)(da)規模替代石油基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)(da)拓展(zhan)(zhan)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空間(jian)，同時(shi)將(jiang)帶動(dong)硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)消費。