硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通常連有兩個(ge)有機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠主要由(you)含甲基(ji)(ji)和少量(liang)乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高、低溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入則可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)(nai)(nai)油性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)良(liang)好(hao)，一般在-55℃下(xia)(xia)仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引(yin)入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性能(neng)(neng)也(ye)(ye)很突(tu)(tu)出，在180℃下(xia)(xia)可(ke)長期工作(zuo)，稍高于200℃也(ye)(ye)能(neng)(neng)承受(shou)數周或(huo)更長時間仍有彈性，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)透(tou)氣性好(hao)，氧(yang)氣透(tou)過率在合成(cheng)聚合物中(zhong)是較(jiao)高的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠還具有生理惰性、不會導致凝血的(de)(de)突(tu)(tu)出特(te)性，因此在醫用(yong)領域(yu)應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方(fang)法很多，通(tong)常(chang)按固(gu)化(hua)前的形態分(fen)(fen)為(wei)(wei)固(gu)體(ti)(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)溫度分(fen)(fen)為(wei)(wei)室溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所(suo)用(yong)單體(ti)(ti)的不(bu)同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅，腈(jing)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按性(xing)能(neng)和用(yong)途的不(bu)同(tong)又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)通(tong)用(yong)型(xing)、超耐低溫型(xing)、超耐高溫型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑(ji)合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用(yong)高比表面積的(de)氣(qi)相法白炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍(yue)升(sheng)到(dao)實用(yong)階段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技(ji)術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開始(shi)生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家有(you)美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研究(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多家研究(jiu)所和企業陸續(xu)開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能力(li)為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)彈性(xing)體(ti)(ti)的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它(ta)主(zhu)要以高(gao)(gao)分(fen)子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷為生膠(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加熱(re)加壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補(bu)強(qiang)主(zhu)要是各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加數十(shi)倍。有(you)時為了降低成(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能(neng)，也加入(ru)相應的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)有(you)機(ji)過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)或加成(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所(suo)示。一次硫(liu)(liu)化的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行(xing)高分(fen)子(zi)鏈的(de)交聯反(fan)應；二次硫(liu)(liu)化的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行(xing)補充交聯、驅(qu)除(chu)硫(liu)(liu)化劑分(fen)解產物和其他揮發性化合物以穩定硫(liu)(liu)化膠的(de)各項性能。常用的(de)設(she)備有開(kai)放式煉(lian)膠機、捏合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度(du)僅是天然(ran)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但在200℃以上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變(bian)化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十分穩定，在不加任何添加劑的(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有優良的(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優異(yi)的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好(hao)。（5）物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)(tong)用(yong)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通(tong)(tong)用(yong)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中(zhong)等(deng)的(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織不粘(zhan)連，具(ju)(ju)有抗凝血(xue)作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別適合(he)作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業協會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)銷分別達到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增加(jia)有機硅(gui)(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件方面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量，可(ke)以大幅(fu)度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)量和(he)單車(che)用(yong)(yong)量水平(ping)的(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件實現(xian)自(zi)(zi)主化(hua)，《2012年度黨政(zheng)機關公務用(yong)(yong)車(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)型目(mu)錄(lu)（征求(qiu)意(yi)見稿）》為(wei)(wei)自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)擴(kuo)大在政(zheng)府(fu)采購的(de)(de)(de)市場份(fen)額，為(wei)(wei)改變(bian)目(mu)前國(guo)(guo)內(nei)政(zheng)府(fu)采購以合資品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)(pin)為(wei)(wei)主的(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保(bao)障。促進自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)發展，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)業的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供(gong)有力(li)保(bao)障。預測未來3年，我國(guo)(guo)室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業將(jiang)以年均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠是重要的(de)(de)非石油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，約占非石油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠消(xiao)費量的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石油(you)價格(ge)的(de)(de)大幅上漲(zhang)，同(tong)時我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)生產技(ji)(ji)術方面(mian)取(qu)得突破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)生產技(ji)(ji)術在2005年前被幾家跨國公司壟斷，但(dan)目前我國已發展成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全(quan)球有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)(ti)第1大國，這(zhe)2個方面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)價格(ge)從2011年起(qi)開(kai)始低于石油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，僅約為(wei)(wei)大宗石油(you)基橡(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，并開(kai)始大規模(mo)替代石油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠。這(zhe)將極大拓展有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產業(ye)的(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產品(pin)的(de)(de)消(xiao)費。