硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)和氧原(yuan)子交(jiao)替(ti)構成，硅(gui)原(yuan)子上通(tong)常連(lian)有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組(zu)成。苯基(ji)的(de)(de)引入(ru)可提高(gao)(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐高(gao)(gao)(gao)(gao)、低(di)溫(wen)(wen)(wen)性能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)引入(ru)則可提高(gao)(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)(wen)(wen)及(ji)耐油性能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐低(di)溫(wen)(wen)(wen)性能(neng)(neng)良(liang)好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐熱(re)性能(neng)(neng)也(ye)很突出，在(zai)180℃下可長(chang)期(qi)工作，稍高(gao)(gao)(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或更(geng)長(chang)時(shi)(shi)間仍有(you)(you)彈性，瞬(shun)時(shi)(shi)可耐300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性好，氧氣透(tou)過率在(zai)合成聚合物中是較高(gao)(gao)(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具(ju)有(you)(you)生理(li)惰性、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)突出特性，因(yin)此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的(de)(de)方法(fa)很多(duo)，通常按(an)固(gu)化(hua)前的(de)(de)形態(tai)分(fen)(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體(ti)的(de)(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用途的(de)(de)不同(tong)又(you)可(ke)分(fen)(fen)為(wei)通用型、超耐低溫(wen)型、超耐高(gao)溫(wen)型、高(gao)強力型、耐油(you)型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)(hua)鐵為(wei)(wei)催(cui)化(hua)(hua)劑合成(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采用(yong)高比(bi)表面積的氣(qi)相法(fa)白炭黑補強的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的性(xing)能(neng)躍升到實(shi)用(yong)階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術的基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的工業化(hua)(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究(jiu)所和企業陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)能(neng)力為(wei)(wei)135千(qian)噸(dun)，其中高溫膠(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)是指(zhi)聚(ju)(ju)硅氧烷變(bian)成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體的(de)(de)(de)過程是經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要以高(gao)分(fen)子量的(de)(de)(de)聚(ju)(ju)甲基乙烯基硅氧烷為生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補強(qiang)主要是各種(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)入相應的(de)(de)(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)劑是各種(zhong)有機過氧化(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反應催(cui)化(hua)劑。

加(jia)工成型方法如(ru)圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的目(mu)的是進(jin)行(xing)高分(fen)子鏈的交聯反(fan)應；二(er)次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的目(mu)的是進(jin)行(xing)補充交聯、驅(qu)除硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑分(fen)解產物和其他揮(hui)發(fa)性化(hua)(hua)(hua)合(he)物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的各項性能。常用的設備有開(kai)放式煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)和表(biao)面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)優異(yi)。這(zhe)對(dui)航(hang)空(kong)、宇(yu)航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重(zhong)大(da)。（3）耐候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧、臭氧及(ji)紫(zi)外線(xian)等十(shi)分穩定(ding)，在不(bu)(bu)加任何(he)添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有優良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)能(neng)，耐電暈性(xing)(xing)和耐電弧(hu)性(xing)(xing)也非常(chang)(chang)(chang)好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理機械性(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮(dan)、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人(ren)體(ti)組織(zhi)不(bu)(bu)粘連，具(ju)有抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)非常(chang)(chang)(chang)少。特(te)別適合(he)作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽車(che)(che)(che)工業協(xie)會統(tong)計，2012年(nian)，汽車(che)(che)(che)產銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分(fen)別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽車(che)(che)(che)工業硅(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)新研究(jiu)，增(zeng)加(jia)有機硅(gui)材料在(zai)汽車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件方面的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大(da)幅度提高(gao)汽車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽車(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平(ping)的(de)(de)提高(gao)都將推動汽車(che)(che)(che)工業對硅(gui)橡膠需(xu)求的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)汽車(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵(jian)汽車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件實現自(zi)主化(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征(zheng)求意見稿(gao)）》為自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大(da)在(zai)政(zheng)府(fu)采(cai)購的(de)(de)市場份額，為改(gai)變目(mu)前國(guo)內政(zheng)府(fu)采(cai)購以合資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)(pin)為主的(de)(de)局面提供了(le)保(bao)障(zhang)。促進自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展，國(guo)產汽車(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮(rong)將為汽車(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)提供有力保(bao)障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠在(zai)汽車(che)(che)(che)行業將以年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此(ci)外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠是重要的(de)(de)非石油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，約占非石油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠消費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石油價格的(de)(de)大幅(fu)上漲(zhang)，同時我國在硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)關鍵原料有機硅單體的(de)(de)生產(chan)技術方(fang)面取(qu)得突破，有機硅單體的(de)(de)生產(chan)技術在2005年前(qian)(qian)被幾(ji)家跨國公司壟斷，但(dan)目前(qian)(qian)我國已發展(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球有機硅單體第(di)1大國，這(zhe)2個方(fang)面原因使(shi)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)價格從2011年起開始低于石油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅約為(wei)大宗石油基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，并開始大規模(mo)替代石油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。這(zhe)將極大拓(tuo)展(zhan)有機硅產(chan)業的(de)(de)市場空(kong)間，同時將帶(dai)動硅油、硅烷(wan)偶聯(lian)劑和(he)硅樹脂等其(qi)他有機硅產(chan)品(pin)的(de)(de)消費(fei)。