硅橡膠是指主鏈由硅和氧(yang)原(yuan)子交替構成(cheng)，硅原(yuan)子上通(tong)常(chang)連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則(ze)可(ke)提高(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良(liang)好，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出，在180℃下可(ke)長期工作(zuo)，稍(shao)高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長時間仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過(guo)率在合(he)成(cheng)聚合(he)物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具(ju)有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因(yin)此在醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法很多，通常按(an)固化(hua)前的形態分(fen)為固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)度(du)分(fen)為室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單(dan)體的不同，可分(fen)為甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能和(he)用途(tu)的不同又可分(fen)為通用型(xing)、超耐(nai)低(di)溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世(shi)。1948年，采用高比表(biao)面積的(de)氣(qi)相法白炭(tan)黑補(bu)強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升(sheng)到實用階段，奠定了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)烷合成開始生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化研究始于1957年，多家研究所和企業陸(lu)續開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能力(li)為135千噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成彈性體(ti)的(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成型(xing)(xing)的(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)聚(ju)甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)氧(yang)烷(wan)為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加熱加壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈性體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)補強主要是(shi)各種類型(xing)(xing)的(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強度增加數十倍(bei)。有(you)(you)時為了(le)降低成本或改善膠(jiao)(jiao)料性能(neng)及賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種特殊的(de)性能(neng)，也(ye)加入相應(ying)的(de)各種添(tian)加劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各種有(you)(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加成反(fan)應(ying)催(cui)化(hua)(hua)劑。

加工成(cheng)型方法如圖所(suo)示。一次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)高分(fen)子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化(hua)劑分(fen)解(jie)產物和其他揮發性(xing)化(hua)合物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)各項性(xing)能。常用(yong)的(de)設備(bei)有開(kai)放式煉膠(jiao)機、捏合機及真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯(xian)(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這(zhe)對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線(xian)等十分穩(wen)定，在不加任何添(tian)加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有(you)(you)優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)優異的(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體組織不粘連，具(ju)(ju)有(you)(you)抗凝血作(zuo)用，對肌體組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少(shao)。特別適合(he)作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中國(guo)汽車工業(ye)協(xie)會(hui)統(tong)計，2012年(nian)，汽車產(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽車工業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據(ju)(ju)觀研天下(xia)的(de)(de)新研究(jiu)，增(zeng)加有機硅(gui)材(cai)料(liao)在汽車零部件(jian)方面的(de)(de)用(yong)(yong)量，可(ke)以(yi)大(da)幅度(du)提高(gao)汽車的(de)(de)安(an)全(quan)性能，因此，汽車產(chan)量和單車用(yong)(yong)量水(shui)平的(de)(de)提高(gao)都將(jiang)推動(dong)汽車工業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌的(de)(de)汽車發展，關(guan)鍵汽車零部件(jian)實現自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政機關(guan)公務用(yong)(yong)車選用(yong)(yong)車型目錄（征(zheng)求意見稿）》為自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌擴(kuo)大(da)在政府采購(gou)的(de)(de)市場份(fen)額，為改變目前(qian)國(guo)內政府采購(gou)以(yi)合資品(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)為主(zhu)的(de)(de)局面提供(gong)了保障。促進自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌發展，國(guo)產(chan)汽車業(ye)的(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為汽車膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提供(gong)有力保障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)在汽車行業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的非石油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的98%。但因為石油(you)價格(ge)(ge)的大(da)幅(fu)上漲，同時(shi)我國(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的關鍵(jian)原(yuan)料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體的生產(chan)技(ji)術(shu)方(fang)面取得突(tu)破(po)，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體的生產(chan)技(ji)術(shu)在(zai)2005年(nian)前(qian)被幾(ji)家跨國(guo)公司壟斷，但目(mu)前(qian)我國(guo)已發(fa)展成(cheng)(cheng)(cheng)為全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體第(di)1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方(fang)面原(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的價格(ge)(ge)從2011年(nian)起開(kai)始低于石油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗石油(you)基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉價的合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替代石油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)業的市場空(kong)間，同時(shi)將帶動(dong)硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹(shu)脂等其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)品(pin)的消費。