硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通常連有兩(liang)個(ge)有機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節(jie)組(zu)成(cheng)。苯(ben)(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入可提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫性能，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入則可提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)(nai)油性能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫性能良(liang)好，一般(ban)在-55℃下仍能工作。引(yin)(yin)入苯(ben)(ben)基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性能也很突出，在180℃下可長(chang)期(qi)工作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能承受數周或更長(chang)時(shi)間仍有彈性，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性好，氧(yang)氣透過率(lv)在合成(cheng)聚合物中是較(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生理(li)惰性、不會導致凝(ning)血的(de)(de)(de)突出特性，因(yin)此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多，通(tong)常(chang)按(an)固(gu)化前的形態(tai)分(fen)為(wei)(wei)(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫(wen)度(du)分(fen)為(wei)(wei)(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用單體(ti)的不同，可分(fen)為(wei)(wei)(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能(neng)和用途的不同又可分(fen)為(wei)(wei)(wei)通(tong)用型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)(guo)(guo)以(yi)三(san)氯(lv)(lv)化鐵(tie)為(wei)(wei)催化劑合成(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采用高比表面積的氣相法白炭黑補強的硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能(neng)躍(yue)升到(dao)實用階段，奠定(ding)了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技(ji)術的基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯(lv)(lv)硅(gui)烷合成(cheng)開始生產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業化研究始于1957年(nian)，多家(jia)研究所和(he)企業陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能(neng)力為(wei)(wei)135千噸，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是指聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)(wan)變成彈性(xing)體的(de)過(guo)程是經過(guo)高溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成型的(de)。它主(zhu)要以高分子量(liang)的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷(wan)(wan)為(wei)生膠，混入(ru)補(bu)強(qiang)(qiang)填料(liao)、硫化(hua)(hua)劑等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫化(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)補(bu)強(qiang)(qiang)主(zhu)要是各(ge)(ge)種類型的(de)白(bai)炭黑，可使硫化(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)數十倍。有(you)時為(wei)了降低成本或改善膠料(liao)性(xing)能及(ji)賦予(yu)硫化(hua)(hua)膠各(ge)(ge)種特殊的(de)性(xing)能，也加(jia)入(ru)相應的(de)各(ge)(ge)種添加(jia)劑。硫化(hua)(hua)劑是各(ge)(ge)種有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)成反應催化(hua)(hua)劑。

加工(gong)成型方法如圖所示(shi)。一(yi)次硫(liu)化的(de)目(mu)的(de)是進(jin)(jin)行高分(fen)子鏈的(de)交聯反應；二(er)次硫(liu)化的(de)目(mu)的(de)是進(jin)(jin)行補充交聯、驅除(chu)硫(liu)化劑分(fen)解產物和其他(ta)揮發性(xing)化合(he)物以穩定硫(liu)化膠的(de)各(ge)項性(xing)能。常(chang)用的(de)設備(bei)有開放式煉(lian)膠機、捏合(he)機及真空密(mi)煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高溫穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能保持一定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且(qie)力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能無(wu)(wu)明顯變(bian)化(hua)。（2）低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫度一般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配(pei)方可(ke)達-100℃，表明其(qi)低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)異(yi)。這對(dui)航空、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等(deng)十分穩定，在(zai)(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能比(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高溫和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等(deng)氣體的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體組(zu)織不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作用，對(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特(te)別適合(he)(he)作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)工業(ye)(ye)協(xie)會統計，2012年，汽(qi)車(che)產(chan)銷(xiao)分別(bie)(bie)達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同(tong)比分別(bie)(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)用量約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)加有機(ji)硅(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)零部件(jian)方(fang)面(mian)的(de)(de)用量，可以(yi)大(da)幅(fu)度(du)提高汽(qi)車(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)產(chan)量和單(dan)車(che)用量水平的(de)(de)提高都(dou)將推(tui)動(dong)汽(qi)車(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)主品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)車(che)零部件(jian)實現自(zi)主化，《2012年度(du)黨政(zheng)(zheng)機(ji)關公務用車(che)選用車(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為自(zi)主品牌(pai)擴大(da)在(zai)政(zheng)(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)的(de)(de)市場份額，為改(gai)變(bian)目前國(guo)內政(zheng)(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)以(yi)合資(zi)品牌(pai)產(chan)品為主的(de)(de)局面(mian)提供了保障。促進自(zi)主品牌(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將為汽(qi)車(che)膠的(de)(de)應用提供有力保障。預測未(wei)來(lai)3年，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠在(zai)汽(qi)車(che)行業(ye)(ye)將以(yi)年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)非石(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油價格的(de)(de)大幅(fu)上漲，同(tong)(tong)時我國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵(jian)原料有機硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)生產技(ji)術方面(mian)取得突破，有機硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)生產技(ji)術在2005年(nian)前(qian)被幾家跨國公司壟斷，但目前(qian)我國已發(fa)展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球(qiu)有機硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)第(di)1大國，這(zhe)2個方面(mian)原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從(cong)2011年(nian)起(qi)開始(shi)低于石(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大宗(zong)石(shi)(shi)油基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)大規模替代(dai)石(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大拓展(zhan)有機硅(gui)產業的(de)(de)市場空間(jian)，同(tong)(tong)時將帶(dai)動硅(gui)油、硅(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和硅(gui)樹脂等其他有機硅(gui)產品(pin)的(de)(de)消費(fei)。