硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原子交替構成，硅(gui)(gui)原子上(shang)通常連有(you)(you)兩個(ge)有(you)(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節(jie)組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)引入可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟(fu)丙基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)(de)(de)引入則可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一(yi)般在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工(gong)作(zuo)。引入苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)(tu)出，在(zai)(zai)180℃下(xia)可長期(qi)工(gong)作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受(shou)數周或(huo)更長時間(jian)仍(reng)有(you)(you)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好，氧氣透過率在(zai)(zai)合成聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血(xue)的(de)(de)(de)突(tu)(tu)出特(te)性(xing)(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)分(fen)類的(de)方法(fa)很(hen)多(duo)，通常按固化(hua)前(qian)的(de)形(xing)態分(fen)為(wei)固體硅(gui)橡膠(jiao)和液體硅(gui)橡膠(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)；按所用(yong)單體的(de)不同(tong)，可分(fen)為(wei)甲基乙烯基硅(gui)橡膠(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)等；按性能(neng)和用(yong)途(tu)的(de)不同(tong)又(you)可分(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低(di)溫(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠早期是由美(mei)國(guo)以三氯(lv)化(hua)(hua)鐵為催(cui)化(hua)(hua)劑合(he)成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年(nian)(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)(nian)，采用高比(bi)表面積的(de)(de)(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)性能(neng)躍升到實用階段，奠定了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)膠生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)(de)基礎。從(cong)二(er)(er)甲基二(er)(er)氯(lv)硅(gui)烷合(he)成(cheng)開(kai)始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)等(deng)。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)工業化(hua)(hua)研(yan)究始(shi)于1957年(nian)(nian)(nian)，多家研(yan)究所和企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)橡(xiang)膠。到2003年(nian)(nian)(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠生(sheng)產(chan)能(neng)力為135千噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧烷變成(cheng)(cheng)彈性體(ti)的(de)過程是(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫化成(cheng)(cheng)型的(de)。它主要以高分子量的(de)聚(ju)甲基乙烯基硅氧烷為生膠(jiao)，混入補強(qiang)(qiang)填(tian)料(liao)、硫化劑(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫化成(cheng)(cheng)彈性體(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強(qiang)(qiang)主要是(shi)各種類型的(de)白炭黑，可使硫化膠(jiao)的(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)數十(shi)倍(bei)。有時為了降低成(cheng)(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)料(liao)性能(neng)及賦予(yu)硫化膠(jiao)各種特殊的(de)性能(neng)，也加(jia)(jia)(jia)入相應的(de)各種添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫化劑(ji)是(shi)各種有機過氧化物或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催(cui)化劑(ji)。

加工(gong)成(cheng)型方法(fa)如圖所示。一次(ci)硫化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)(de)交(jiao)聯反應；二次(ci)硫化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進(jin)行補充交(jiao)聯、驅除硫化劑分解產(chan)物和其他揮發性化合(he)物以(yi)穩定硫化膠(jiao)的(de)(de)各(ge)項性能(neng)。常用的(de)(de)設(she)備有開放(fang)式煉(lian)膠(jiao)機、捏合(he)機及真空(kong)密(mi)煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是(shi)高溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在(zai)(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊(shu)配方(fang)可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這(zhe)對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫(zi)外(wai)線等(deng)十分穩(wen)定(ding)，在(zai)(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及(ji)化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體(ti)組織(zhi)不粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適(shi)合作為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別(bie)增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增加有(you)機硅(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部(bu)件方面的(de)(de)用(yong)量，可以(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產量和(he)單車(che)用(yong)量水平的(de)(de)提(ti)高都將推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠需(xu)求的(de)(de)增加。國(guo)(guo)家(jia)鼓勵自主品(pin)(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部(bu)件實現自主化(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)(zheng)機關(guan)公務用(yong)車(che)選(xuan)用(yong)車(che)型目錄（征求意見稿(gao)）》為(wei)(wei)自主品(pin)(pin)(pin)牌(pai)擴大在(zai)政(zheng)(zheng)府(fu)采購的(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)(wei)改變目前(qian)國(guo)(guo)內政(zheng)(zheng)府(fu)采購以(yi)合資品(pin)(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)(pin)為(wei)(wei)主的(de)(de)局面提(ti)供了保(bao)障。促進自主品(pin)(pin)(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)膠的(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)供有(you)力保(bao)障。預測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)(ye)將以(yi)年(nian)均20%增長。

此外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)大(da)幅上漲(zhang)，同(tong)(tong)時我國(guo)在硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有機硅單(dan)(dan)體的(de)(de)生產(chan)技(ji)術方面取(qu)得突破，有機硅單(dan)(dan)體的(de)(de)生產(chan)技(ji)術在2005年(nian)前被幾家跨(kua)國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已(yi)發展成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球(qiu)有機硅單(dan)(dan)體第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原(yuan)因使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年(nian)起開始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)宗(zong)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉(lian)價的(de)(de)合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)規模(mo)替(ti)代(dai)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)拓展有機硅產(chan)業的(de)(de)市場空間(jian)，同(tong)(tong)時將(jiang)帶(dai)動硅油(you)(you)、硅烷(wan)偶聯劑和(he)硅樹脂(zhi)等其他有機硅產(chan)品的(de)(de)消(xiao)費。