硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替(ti)構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通(tong)常(chang)連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)(ji)(ji)和少(shao)量(liang)乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)良(liang)好，一般(ban)在(zai)(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引入苯基(ji)(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也(ye)很突出，在(zai)(zai)(zai)180℃下可(ke)長期工作，稍(shao)高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受(shou)數周或更長時間仍有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率在(zai)(zai)(zai)合成聚合物中(zhong)是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰(duo)性(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此在(zai)(zai)(zai)醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的(de)方法很(hen)多，通常按固(gu)化前的(de)形態分為固(gu)體(ti)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)度分為室溫(wen)硫(liu)化硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)(yong)單體(ti)的(de)不(bu)同，可分為甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)(deng)；按性能(neng)和(he)用(yong)(yong)途的(de)不(bu)同又可分為通用(yong)(yong)型(xing)、超(chao)耐低(di)溫(wen)型(xing)、超(chao)耐高(gao)(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯化鐵為催(cui)化劑合成(cheng)的。1945年，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產品(pin)問(wen)世。1948年，采用高(gao)比表面積(ji)的氣(qi)相法(fa)白炭黑(hei)補強的硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的性(xing)能躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的基礎。從二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始(shi)生(sheng)產硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的工(gong)業化研(yan)究始(shi)于(yu)1957年，多家研(yan)究所和(he)企業陸(lu)續開(kai)發出(chu)各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為135千(qian)(qian)噸，其(qi)中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)(gui)氧烷變(bian)成(cheng)彈性體的(de)(de)過程(cheng)是(shi)(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要(yao)以(yi)高分子量的(de)(de)聚甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)氧烷為(wei)生膠(jiao)，混入補強填(tian)料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補強主要(yao)是(shi)(shi)各種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增加數十(shi)倍。有時為(wei)了降低成(cheng)本或(huo)改(gai)善膠(jiao)料(liao)性能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)性能，也加入相應(ying)的(de)(de)各種(zhong)添(tian)加劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各種(zhong)有機過氧化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示(shi)。一次硫(liu)化(hua)(hua)的目(mu)的是(shi)進(jin)行高分(fen)子鏈的交聯(lian)反應；二(er)次硫(liu)化(hua)(hua)的目(mu)的是(shi)進(jin)行補充交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產物和其他揮發性化(hua)(hua)合物以(yi)穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的各項(xiang)性能。常用的設備有開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅(jin)是天然(ran)(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(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)環境(jing)下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)(biao)面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表(biao)(biao)明(ming)其低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇(yu)航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線(xian)等十分穩(wen)定，在不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組織不粘連(lian)，具(ju)有(you)抗(kang)凝(ning)血作(zuo)用(yong)(yong)，對(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別適合作(zuo)為(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別(bie)達(da)到(dao)1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同(tong)比分(fen)別(bie)增長(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業硅(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根(gen)據觀研天(tian)下的(de)(de)新研究，增加(jia)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件(jian)方(fang)面的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以大(da)幅度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)提高都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業對硅(gui)橡膠需求(qiu)的(de)(de)增加(jia)。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主品牌的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件(jian)實現自(zi)主化(hua)，《2012年(nian)度黨(dang)政(zheng)機(ji)(ji)關公務用(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)(mu)錄（征求(qiu)意(yi)見稿）》為(wei)(wei)自(zi)主品牌擴大(da)在(zai)政(zheng)府采購(gou)的(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改變目(mu)(mu)前國(guo)(guo)內政(zheng)府采購(gou)以合資品牌產(chan)(chan)品為(wei)(wei)主的(de)(de)局面提供了保障(zhang)。促進自(zi)主品牌發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)(yong)提供有(you)力保障(zhang)。預測(ce)未(wei)來3年(nian)，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行業將(jiang)(jiang)以年(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)(yue)占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)價格的(de)(de)大(da)幅上漲(zhang)，同(tong)時我國(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技(ji)術方(fang)面取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技(ji)術在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已發展(zhan)成為(wei)全球(qiu)有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體第(di)1大(da)國(guo)，這(zhe)2個(ge)方(fang)面原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年(nian)起開(kai)始低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)(de)合(he)(he)(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替代(dai)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓(tuo)展(zhan)有機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間(jian)，同(tong)時將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)(de)消費。