硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)(lian)由(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧原(yuan)子交替構成(cheng)(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通常(chang)連有(you)(you)兩個(ge)有(you)(you)機基(ji)(ji)團的(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基(ji)(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)(lian)節組成(cheng)(cheng)(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)引(yin)入可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐高(gao)(gao)、低(di)(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)引(yin)入則可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐溫(wen)及(ji)耐油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐低(di)(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引(yin)入苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐熱性(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突出，在(zai)180℃下可長期(qi)工作，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承(cheng)受數周或更長時(shi)間仍有(you)(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可耐300℃以上(shang)的(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)透氣(qi)性(xing)好(hao)，氧氣(qi)透過率在(zai)合成(cheng)(cheng)(cheng)聚合物中(zhong)是(shi)較高(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理惰性(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)突出特(te)性(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方法很多，通(tong)常按(an)固化(hua)(hua)(hua)前的形(xing)態分(fen)(fen)為(wei)固體(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的不同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅，腈硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和(he)用(yong)途的不同(tong)又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)通(tong)用(yong)型、超耐(nai)低(di)溫(wen)型、超耐(nai)高溫(wen)型、高強(qiang)力型、耐(nai)油型、醫用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國以三氯化(hua)鐵為(wei)(wei)催(cui)化(hua)劑合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用高(gao)比(bi)表面積的(de)氣(qi)相(xiang)法(fa)白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍(yue)升到實用階段，奠定(ding)了現(xian)代(dai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術(shu)的(de)基(ji)礎。從二甲(jia)基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始(shi)(shi)生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國家有美國。俄羅斯、德(de)國、日(ri)本、韓國和(he)中(zhong)國等(deng)。中(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)研(yan)(yan)究(jiu)始(shi)(shi)于1957年，多家研(yan)(yan)究(jiu)所和(he)企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為(wei)(wei)135千(qian)(qian)噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是指聚硅氧(yang)烷變成(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)過程(cheng)是經過高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要以高(gao)(gao)分(fen)子量的(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補強(qiang)(qiang)主要是各(ge)種類型的(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)數十倍。有(you)時為了降(jiang)低成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種特殊(shu)的(de)性(xing)能，也加(jia)入相應(ying)的(de)各(ge)種添加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑是各(ge)種有(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應(ying)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行高分子鏈的(de)交聯反應；二次硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行補充交聯、驅(qu)除硫化(hua)(hua)劑分解產物(wu)(wu)和其他揮發性(xing)(xing)化(hua)(hua)合物(wu)(wu)以穩(wen)定(ding)硫化(hua)(hua)膠的(de)各項性(xing)(xing)能。常用的(de)設備有(you)開放式煉(lian)膠機、捏合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但在(zai)(zai)(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度(du)(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)度(du)(du)一般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航(hang)(hang)空、宇(yu)航(hang)(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線(xian)等十分穩(wen)定，在(zai)(zai)(zai)不加(jia)任何(he)添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優(you)(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)，其(qi)物(wu)(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于(yu)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)化(hua)(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮(dan)、氧、二氧化(hua)(hua)碳(tan)等氣體的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體組織不粘連(lian)，具(ju)有(you)抗凝血作用，對(dui)肌(ji)體組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適(shi)合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)工業協會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達(da)(da)到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業硅橡膠的(de)(de)用量(liang)(liang)約達(da)(da)2.0萬(wan)t。根據觀(guan)研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)加有機(ji)(ji)硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)用量(liang)(liang)，可以(yi)大(da)幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性(xing)能(neng)，因(yin)此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)用量(liang)(liang)水平的(de)(de)提(ti)高都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業對硅橡膠需(xu)求的(de)(de)增(zeng)加。國家鼓(gu)勵自(zi)主品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)主化(hua)，《2012年度黨政機(ji)(ji)關(guan)公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求意(yi)見(jian)稿）》為(wei)自(zi)主品牌(pai)擴大(da)在政府采(cai)購(gou)(gou)的(de)(de)市場份額(e)，為(wei)改變目(mu)前國內(nei)政府采(cai)購(gou)(gou)以(yi)合資品牌(pai)產(chan)品為(wei)主的(de)(de)局面提(ti)供了保(bao)障。促進自(zi)主品牌(pai)發展(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應(ying)用提(ti)供有力保(bao)障。預測未來(lai)3年，我國室溫硫化(hua)硅橡膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業將(jiang)(jiang)以(yi)年均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)油(you)(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)大幅(fu)上漲，同時我(wo)國(guo)(guo)(guo)在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料(liao)有機硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產技術方(fang)面取得突(tu)破(po)，有機硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產技術在2005年前被幾家跨(kua)國(guo)(guo)(guo)公司壟斷，但目前我(wo)國(guo)(guo)(guo)已發展成為全球有機硅(gui)單體(ti)第(di)1大國(guo)(guo)(guo)，這2個方(fang)面原因使(shi)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從(cong)2011年起開始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大宗石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開始(shi)大規模(mo)替代(dai)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大拓展有機硅(gui)產業的(de)(de)(de)市場空(kong)間，同時將帶(dai)動硅(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他(ta)有機硅(gui)產品的(de)(de)(de)消(xiao)費。