硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和(he)(he)氧原(yuan)子(zi)(zi)交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)(zi)上通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和(he)(he)少量乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節(jie)組成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)(xia)仍(reng)能(neng)工作。引(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突出，在(zai)180℃下(xia)(xia)可(ke)長(chang)期(qi)工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周(zhou)或更長(chang)時(shi)間仍(reng)有(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過率在(zai)合成聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法(fa)很多，通常按固(gu)化前的(de)形態分(fen)為(wei)(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫化溫度分(fen)為(wei)(wei)室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的(de)不同(tong)，可分(fen)為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按性能(neng)和用(yong)途的(de)不同(tong)又可分(fen)為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低(di)溫型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵(tie)為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年，采用高比表(biao)面積的氣(qi)相法白炭黑補強(qiang)的硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能躍升到實(shi)用階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技(ji)術的基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開(kai)始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)家(jia)(jia)有(you)美國(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)、日(ri)本、韓(han)國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業(ye)(ye)化(hua)研(yan)究始(shi)于1957年，多家(jia)(jia)研(yan)究所和(he)企業(ye)(ye)陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為(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(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)(yang)烷變成(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)體的(de)過(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要(yao)以高分子(zi)量的(de)聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)氧(yang)(yang)烷為生膠(jiao)，混入(ru)補強填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓(ya)下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補強主要(yao)是(shi)各(ge)種類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為了(le)降低成(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)入(ru)相應的(de)各(ge)種添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種有機過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型方(fang)法如(ru)圖所示。一(yi)次硫化的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行高(gao)分(fen)子鏈的(de)交聯(lian)反應；二(er)次硫化的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行補充交聯(lian)、驅除硫化劑(ji)分(fen)解產(chan)物(wu)和其他揮發性(xing)化合(he)物(wu)以穩定硫化膠的(de)各(ge)項性(xing)能。常(chang)用的(de)設備有開放(fang)式(shi)煉(lian)膠機、捏合(he)機及(ji)真空(kong)密(mi)煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬(ying)度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯變(bian)化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)度(du)(du)一般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可達(da)-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航(hang)(hang)空(kong)、宇(yu)航(hang)(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等十分穩(wen)(wen)定，在不加任何(he)添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下，就具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好(hao)。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下，其物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅(xiu)，與人(ren)體(ti)組(zu)織不粘(zhan)連，具有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特別適合作為醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同(tong)比分別增長(chang)(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用量約達2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天(tian)下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增加有機硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方(fang)面的(de)(de)(de)用量，可以(yi)大(da)幅度提(ti)(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)(che)(che)用量水平的(de)(de)(de)提(ti)(ti)高都(dou)將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實(shi)現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機關(guan)公務用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大(da)在(zai)政府采購(gou)的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前國(guo)內政府采購(gou)以(yi)合資品(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局(ju)面提(ti)(ti)供(gong)(gong)了保障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發展，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用提(ti)(ti)供(gong)(gong)有力保障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行(xing)業將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增長(chang)(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的非石(shi)(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量(liang)的98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)價格的大幅上(shang)漲，同時我(wo)(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的關鍵原(yuan)料有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的生(sheng)產(chan)(chan)技術方面(mian)取得突(tu)破，有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的生(sheng)產(chan)(chan)技術在2005年(nian)前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷(duan)，但目前(qian)我(wo)(wo)國(guo)已發展成為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大國(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原(yuan)因使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的價格從2011年(nian)起開始低于(yu)石(shi)(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的80%～90%，成為(wei)廉價的合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開始大規模(mo)替代石(shi)(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業(ye)的市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其(qi)他(ta)有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的消費。