硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)(he)氧原子交替構(gou)成，硅(gui)(gui)原子上通(tong)常連有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)和(he)(he)少量乙烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)的(de)引(yin)入可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引(yin)入則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)性(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)入苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐熱性(xing)能(neng)也很突出，在(zai)180℃下可(ke)長期(qi)工(gong)作(zuo)，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受數周或更(geng)長時(shi)間仍有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)過(guo)率(lv)在(zai)合成聚(ju)合物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具(ju)有(you)生理惰(duo)性(xing)、不會導致凝血的(de)突出特性(xing)，因此在(zai)醫(yi)用領域(yu)應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠分類的(de)方法很多，通(tong)常按固化(hua)(hua)(hua)前的(de)形態分為固體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠和(he)液體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠；按硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)溫度分為室溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠，高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠；按所用(yong)單體的(de)不同(tong)，可分為甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠等；按性能和(he)用(yong)途的(de)不同(tong)又可分為通(tong)用(yong)型(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)、超(chao)耐高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年，采用高(gao)比(bi)表面積的(de)(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍(yue)升(sheng)到實用階(jie)段(duan)，奠(dian)定(ding)了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術(shu)的(de)(de)(de)基礎(chu)。從(cong)二甲基二氯硅(gui)烷合成(cheng)開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化研(yan)究始于1957年，多家研(yan)究所和企業陸續(xu)開(kai)發出(chu)各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為(wei)135千噸，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧烷變成(cheng)(cheng)彈性體(ti)的(de)過程是(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它主要(yao)以(yi)高分子(zi)量的(de)聚(ju)甲基乙烯基硅氧烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補強填(tian)料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等(deng)，在加熱(re)加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性體(ti)。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)補強主要(yao)是(shi)各(ge)(ge)種類型的(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強度增加數十(shi)倍。有時為了(le)降低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種特殊的(de)性能，也加入相(xiang)應(ying)(ying)的(de)各(ge)(ge)種添加劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)(ge)種有機過氧化(hua)(hua)物(wu)或(huo)加成(cheng)(cheng)反應(ying)(ying)催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次硫化的目(mu)的是(shi)進行高分子鏈的交聯反應；二次硫化的目(mu)的是(shi)進行補充交聯、驅(qu)除硫化劑(ji)分解產物(wu)(wu)和其他揮發性(xing)化合物(wu)(wu)以穩(wen)定(ding)硫化膠(jiao)的各項性(xing)能(neng)。常用(yong)的設備有開放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)(ji)、捏(nie)合機(ji)(ji)及真(zhen)空密煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅是(shi)天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但在200℃以上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境(jing)下，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持(chi)一定的(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)和表面硬度，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)能(neng)無明顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)(you)異。這對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及紫外(wai)線等(deng)(deng)十分(fen)穩定，在不加任(ren)何添加劑的(de)情(qing)況下，就(jiu)具有(you)(you)(you)優(you)(you)(you)良(liang)的(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)(you)優(you)(you)(you)異的(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下的(de)物理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)低(di)溫(wen)(wen)下，其物理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)(you)于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學(xue)試劑性(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)(you)中等(deng)(deng)的(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化碳(tan)等(deng)(deng)氣(qi)體(ti)的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與(yu)人體(ti)組織不粘連(lian)，具有(you)(you)(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)組織的(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合(he)(he)作(zuo)為醫(yi)用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業協會統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分(fen)別(bie)增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天(tian)下的(de)(de)新(xin)研(yan)究(jiu)，增加(jia)(jia)有機硅(gui)(gui)(gui)材(cai)料在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)(ling)部件方面的(de)(de)用(yong)量，可(ke)以(yi)大幅(fu)度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安(an)全(quan)性能，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產量和單車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)量水平(ping)的(de)(de)提(ti)高都(dou)將推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業對硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)增加(jia)(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵(li)自(zi)(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)(ling)部件實現自(zi)(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年度黨政機關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求意(yi)見稿(gao)）》為自(zi)(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)擴大在(zai)政府采購(gou)(gou)的(de)(de)市(shi)場份額，為改變目前(qian)國(guo)(guo)內(nei)政府采購(gou)(gou)以(yi)合資品牌(pai)產品為主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供了保障。促進(jin)自(zi)(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)繁(fan)榮將為汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)供有力保障。預測未來3年，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業將以(yi)年均20%增長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油價(jia)格的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲(zhang)，同時我國(guo)在(zai)(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術方(fang)面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術在(zai)(zai)2005年(nian)前(qian)被幾家跨(kua)國(guo)公司壟斷，但目前(qian)我國(guo)已(yi)發展成(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這2個方(fang)面原因使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起開(kai)(kai)始(shi)低(di)于石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗石(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開(kai)(kai)始(shi)大(da)(da)規模(mo)替代石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯(lian)劑和(he)硅(gui)樹(shu)脂(zhi)等其他有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消費。