硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)和氧(yang)(yang)原(yuan)子交替(ti)構成，硅(gui)原(yuan)子上(shang)通(tong)常連(lian)有兩個有機基(ji)團的(de)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)硅(gui)氧(yang)(yang)鏈(lian)節組成。苯基(ji)的(de)引入可提高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性能，三(san)氟丙基(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)的(de)引入則可提高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性能。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性能良好(hao)，一(yi)般(ban)在(zai)-55℃下仍能工(gong)作。引入苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱性能也很突(tu)出，在(zai)180℃下可長期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也能承受數周或更(geng)長時間仍有彈性，瞬時可耐(nai)300℃以上(shang)的(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透氣性好(hao)，氧(yang)(yang)氣透過率在(zai)合(he)成聚(ju)合(he)物中是(shi)較(jiao)高(gao)的(de)。此(ci)外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰性、不會導(dao)致凝血的(de)突(tu)出特性，因此(ci)在(zai)醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)(de)(de)方法很多(duo)，通常(chang)按(an)固(gu)化(hua)前的(de)(de)(de)形(xing)態分(fen)為固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)(liu)化(hua)溫度分(fen)為室(shi)溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單(dan)體的(de)(de)(de)不同，可分(fen)為甲(jia)基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和用(yong)途(tu)的(de)(de)(de)不同又可分(fen)為通用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低溫型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)(gao)強力(li)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)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三(san)氯(lv)(lv)化鐵為催化劑合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年，采用(yong)高(gao)比(bi)表面積的(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制(zhi)成功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性(xing)能(neng)躍升到實用(yong)階段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產技術(shu)的(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯(lv)(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開始生產硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工(gong)業化研究(jiu)始于1957年，多家研究(jiu)所和企業陸(lu)續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產能(neng)力為135千噸，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指(zhi)聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體的過程是經過高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)的。它(ta)主要以高(gao)(gao)分(fen)子量的聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為生(sheng)膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的補強(qiang)主要是各(ge)種(zhong)類型(xing)的白炭(tan)黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的強(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為了(le)降低成(cheng)(cheng)(cheng)本或改(gai)善(shan)膠(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊(shu)的性(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)(jia)入相(xiang)應的各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是各(ge)種(zhong)有機過氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型方法如圖所示(shi)。一次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行高分子(zi)鏈的(de)交(jiao)聯反應；二次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行補充交(jiao)聯、驅(qu)除硫(liu)(liu)化(hua)劑分解產物和其他揮發(fa)性化(hua)合(he)物以(yi)穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)各(ge)項性能。常(chang)用的(de)設備有開(kai)放(fang)式煉(lian)膠機(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)及(ji)真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)(du)(du)僅是天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)或某些合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境(jing)下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)度(du)(du)(du)一般為(wei)(wei)-70~-50℃，特殊配(pei)方可達(da)-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)(ji)紫外線(xian)等十分穩定，在不加任何添加劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就(jiu)具有優良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)具有優異的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于(yu)通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)(ji)化(hua)學試(shi)劑(ji)(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)具有中等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)(ti)組(zu)織不粘連，具有抗凝(ning)血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌(ji)體(ti)(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合(he)作(zuo)為(wei)(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協會統計(ji)，2012年，汽車(che)(che)(che)(che)產銷分別達到(dao)1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分別增長4.63%和(he)4.33%，汽車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)用量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)新研(yan)究(jiu)，增加有機硅(gui)材料在(zai)汽車(che)(che)(che)(che)零(ling)(ling)部件(jian)方面的(de)用量(liang)，可以大幅(fu)度提(ti)高汽車(che)(che)(che)(che)的(de)安全性能，因此(ci)，汽車(che)(che)(che)(che)產量(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)(che)(che)用量(liang)水平的(de)提(ti)高都將推(tui)動汽車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對(dui)硅(gui)橡(xiang)膠需求的(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵(li)自主品(pin)牌(pai)(pai)的(de)汽車(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽車(che)(che)(che)(che)零(ling)(ling)部件(jian)實(shi)現自主化(hua)，《2012年度黨政機關(guan)公務(wu)用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型目錄（征(zheng)求意見稿）》為自主品(pin)牌(pai)(pai)擴(kuo)大在(zai)政府采購(gou)的(de)市場份額，為改變(bian)目前國(guo)(guo)內(nei)政府采購(gou)以合(he)資(zi)品(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)為主的(de)局面提(ti)供了(le)保(bao)(bao)障。促(cu)進自主品(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展，國(guo)(guo)產汽車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁(fan)榮將為汽車(che)(che)(che)(che)膠的(de)應用提(ti)供有力(li)保(bao)(bao)障。預測未(wei)來(lai)3年，我(wo)國(guo)(guo)室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠在(zai)汽車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以年均20%增長。

此外，硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占(zhan)非(fei)石(shi)(shi)油基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)(shi)油價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)(de)大幅上漲(zhang)，同(tong)時我國(guo)在(zai)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機硅單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方(fang)面(mian)取得突破(po)，有(you)機硅單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在(zai)2005年前(qian)被幾(ji)家跨國(guo)公司(si)壟斷，但(dan)目前(qian)我國(guo)已發(fa)展成(cheng)(cheng)為全球有(you)機硅單(dan)體(ti)(ti)第1大國(guo)，這(zhe)2個(ge)方(fang)面(mian)原因使硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開(kai)始(shi)低于石(shi)(shi)油基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大宗石(shi)(shi)油基(ji)(ji)(ji)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉(lian)價(jia)的(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)始(shi)大規模替(ti)代石(shi)(shi)油基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極(ji)大拓展有(you)機硅產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶動硅油、硅烷(wan)偶(ou)聯劑(ji)和(he)硅樹脂等其(qi)他有(you)機硅產(chan)品的(de)(de)(de)(de)消費。