硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子(zi)交替(ti)構成，硅(gui)(gui)原子(zi)上(shang)通常連有兩個有機基(ji)(ji)(ji)團的(de)橡膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)(ji)和(he)少量乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組(zu)成。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)引(yin)入可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)耐(nai)高、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能，三(san)氟(fu)丙(bing)基(ji)(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)(ji)的(de)引(yin)入則可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)油(you)性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能良好，一般(ban)在(zai)-55℃下(xia)仍能工作。引(yin)入苯基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能也很(hen)突出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工作，稍(shao)高于200℃也能承(cheng)受數周或更長時間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過(guo)率在(zai)合成聚合物中(zhong)是較高的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)還具有生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)突出(chu)特(te)性(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)分類的(de)(de)方(fang)法很多，通(tong)常按(an)(an)固化(hua)前的(de)(de)形(xing)態分為固體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度分為室溫(wen)(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)(an)所用單體的(de)(de)不(bu)同，可(ke)分為甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)等；按(an)(an)性能(neng)和用途的(de)(de)不(bu)同又可(ke)分為通(tong)用型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、超(chao)耐高(gao)溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期(qi)是(shi)由(you)美(mei)國以三氯化鐵為(wei)催化劑合(he)成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比表面(mian)積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性(xing)能(neng)躍(yue)升到實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)技(ji)術的(de)基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國家(jia)有(you)美(mei)國。俄羅斯、德國、日(ri)本、韓國和(he)中國等(deng)。中國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工業(ye)化研(yan)究始于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究所和(he)企業(ye)陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)能(neng)力(li)為(wei)135千(qian)噸，其中高(gao)溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡膠是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧烷(wan)變(bian)成(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化成(cheng)型(xing)的(de)。它主要以高分子量(liang)的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)為(wei)生膠，混入(ru)(ru)補(bu)(bu)強填(tian)料(liao)、硫(liu)化劑(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)化成(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡膠的(de)補(bu)(bu)強主要是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑，可使硫(liu)化膠的(de)強度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)本或改善膠料(liao)性(xing)能及(ji)賦予硫(liu)化膠各(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)相應的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧化物(wu)或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)反應催化劑(ji)。

加(jia)工成型方法如(ru)圖所示(shi)。一次硫(liu)(liu)(liu)化的(de)目的(de)是(shi)(shi)進(jin)行(xing)高分(fen)子鏈(lian)的(de)交聯反(fan)應；二(er)次硫(liu)(liu)(liu)化的(de)目的(de)是(shi)(shi)進(jin)行(xing)補充交聯、驅(qu)除硫(liu)(liu)(liu)化劑分(fen)解產物(wu)和其他揮(hui)發性(xing)化合(he)物(wu)以(yi)穩定硫(liu)(liu)(liu)化膠的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備(bei)有開(kai)放式煉膠機(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)及真空(kong)密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)顯變(bian)化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這(zhe)對航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭(chou)氧及紫外(wai)線等十分穩(wen)定，在不(bu)加(jia)(jia)任何添(tian)加(jia)(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具(ju)有優良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體組織不(bu)粘連，具(ju)有抗凝血作用(yong)，對肌體組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)別(bie)適(shi)合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分(fen)別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的用(yong)(yong)(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據觀研天(tian)下的新研究，增(zeng)加(jia)有機硅材(cai)料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件方面(mian)的用(yong)(yong)(yong)量，可(ke)以(yi)大(da)幅度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的安全(quan)性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量和單車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量水平的提(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對(dui)硅橡膠(jiao)需求的增(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家(jia)鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品牌(pai)的汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年度(du)黨政(zheng)機關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品牌(pai)擴(kuo)大(da)在政(zheng)府采購的市場(chang)份額，為改(gai)變(bian)目前國(guo)(guo)內政(zheng)府采購以(yi)合資品牌(pai)產品為主(zhu)(zhu)(zhu)的局面(mian)提(ti)供(gong)了保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品牌(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的應用(yong)(yong)(yong)提(ti)供(gong)有力保(bao)障。預測未來3年，我國(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡膠是重要的(de)非(fei)(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠，約(yue)占非(fei)(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠消(xiao)費(fei)量的(de)98%。但因為石(shi)油(you)(you)價格(ge)的(de)大(da)幅上漲，同時我國在硅(gui)(gui)橡膠的(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技術方面取(qu)得突破(po)，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技術在2005年前(qian)被(bei)幾家(jia)跨國公司(si)壟斷，但目前(qian)我國已發展成(cheng)(cheng)為全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體第1大(da)國，這2個方面原因使硅(gui)(gui)橡膠的(de)價格(ge)從2011年起開(kai)始低(di)于石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠，僅(jin)約(yue)為大(da)宗(zong)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡膠的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠，并開(kai)始大(da)規(gui)模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠。這將(jiang)極大(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)市(shi)場空間，同時將(jiang)帶動(dong)硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)消(xiao)費(fei)。