硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅(gui)和氧(yang)原子交替構(gou)成，硅(gui)原子上通(tong)常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)(ru)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)(ru)則(ze)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引入(ru)(ru)苯基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很(hen)突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)于(yu)200℃也能(neng)(neng)承受數周(zhou)或更長時(shi)間(jian)仍有(you)(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率在(zai)合(he)成聚(ju)合(he)物中是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫(yi)用(yong)領域應(ying)用(yong)廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅橡膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法很多，通常(chang)按固(gu)化前的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)固(gu)體(ti)(ti)硅橡膠(jiao)(jiao)和液(ye)體(ti)(ti)硅橡膠(jiao)(jiao)；按硫化溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)室溫(wen)硫化硅橡膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化硅橡膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體(ti)(ti)的(de)不同，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)甲(jia)基乙(yi)烯基硅橡膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙(yi)烯基硅橡膠(jiao)(jiao)、氟硅，腈(jing)硅橡膠(jiao)(jiao)等；按性(xing)能和用(yong)途的(de)不同又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力(li)型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由美(mei)國(guo)以三氯化鐵為催(cui)化劑合(he)成的(de)(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高(gao)比表面積的(de)(de)(de)(de)氣相法(fa)白炭黑補強的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)性能躍升到實用階段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合(he)成開(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)工業化研究始于1957年，多家研究所和企業陸續開(kai)發(fa)出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚硅氧(yang)烷變成彈性(xing)體的(de)過程是(shi)(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成型(xing)的(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)聚甲(jia)基乙烯(xi)基硅氧(yang)烷為(wei)(wei)生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成彈性(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)主要是(shi)(shi)各種類型(xing)的(de)白炭黑，可(ke)使(shi)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有時為(wei)(wei)了降低(di)成本或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各種特殊的(de)性(xing)能，也加(jia)入相(xiang)應的(de)各種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各種有機過氧(yang)化(hua)物或加(jia)成反應催化(hua)劑(ji)。

加工成型方法如(ru)圖所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進行高(gao)分(fen)子(zi)鏈的(de)交(jiao)聯反應；二次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進行補充交(jiao)聯、驅(qu)除硫(liu)(liu)化劑(ji)分(fen)解產(chan)物(wu)和其他揮發性化合物(wu)以穩定硫(liu)(liu)化膠的(de)各項性能。常用的(de)設(she)備有開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅(jin)是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(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)溫環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬(ying)度，且力學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫度一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航空、宇(yu)航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)十分穩定，在不加任何(he)添加劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優異(yi)的(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)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫下(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫下(xia)，其(qi)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)(xue)試劑(ji)(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二(er)氧化(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)不粘連，具有(you)抗凝血作用(yong)(yong)(yong)，對(dui)肌體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特(te)別適(shi)合(he)(he)作為醫用(yong)(yong)(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)協(xie)會統計(ji)，2012年，汽(qi)車(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約(yue)達(da)2.0萬t。根據觀(guan)研天下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)新研究(jiu)，增加有(you)機硅材料在(zai)汽(qi)車(che)零(ling)部(bu)件(jian)(jian)方面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可(ke)以(yi)大幅度提高汽(qi)車(che)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)產(chan)量(liang)(liang)和單(dan)車(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)(de)(de)(de)提高都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)對(dui)硅橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增加。國家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)零(ling)部(bu)件(jian)(jian)實現(xian)自(zi)主(zhu)化，《2012年度黨政機關公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴(kuo)大在(zai)政府采購(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前國內政府采購(gou)以(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)局面(mian)(mian)提供了保障(zhang)(zhang)。促(cu)進自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國產(chan)汽(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)提供有(you)力保障(zhang)(zhang)。預測未(wei)來(lai)3年，我(wo)國室溫(wen)硫化硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)行業(ye)(ye)將(jiang)(jiang)以(yi)年均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)98%。但因為石(shi)油(you)價(jia)格的(de)大(da)幅上漲，同時(shi)(shi)我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵(jian)原(yuan)料有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產技術(shu)方(fang)面(mian)取得突(tu)破，有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產技術(shu)在(zai)2005年(nian)前(qian)(qian)被幾(ji)家(jia)跨國(guo)公司壟(long)斷，但目前(qian)(qian)我國(guo)已發展(zhan)成為全球有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)，這2個方(fang)面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格從2011年(nian)起開始低(di)于石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗(zong)石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成為廉(lian)價(jia)的(de)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)市(shi)場空間，同時(shi)(shi)將(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)消(xiao)費(fei)。