硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。普(pu)通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠主(zhu)要由含(han)甲基(ji)(ji)(ji)和(he)少量(liang)乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)(gong)作。引入苯基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也很突(tu)出，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長期(qi)工(gong)(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受數周或(huo)更長時(shi)間仍有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)過率(lv)在(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠還具有(you)生理(li)惰(duo)性(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因(yin)此在(zai)(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)分類(lei)的(de)方(fang)法很多，通常按(an)固(gu)化(hua)前的(de)形態(tai)分為固(gu)體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分為室(shi)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)單(dan)體的(de)不同(tong)，可分為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)等；按(an)性能和(he)用(yong)途的(de)不同(tong)又可分為通用(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐高(gao)(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)(gao)強力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)(guo)以(yi)三(san)氯(lv)化鐵為催化劑合(he)成的。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品(pin)問世。1948年(nian)(nian)，采用高比(bi)表面積(ji)的氣相(xiang)法(fa)白炭黑補強的硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的性能(neng)躍升到(dao)實用階(jie)段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)技術的基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開始生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的工業化研(yan)究始于1957年(nian)(nian)，多家(jia)研(yan)究所和(he)企業陸(lu)續(xu)開發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)能(neng)力(li)為135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)(de)(de)。它主要(yao)以(yi)高分子(zi)量的(de)(de)(de)(de)(de)聚(ju)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為(wei)生膠，混入補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)各(ge)種類型的(de)(de)(de)(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有(you)時為(wei)了降(jiang)低(di)成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠料性(xing)(xing)能(neng)(neng)及(ji)賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種特殊的(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，也加(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)各(ge)種添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)種有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成(cheng)型(xing)方(fang)法如圖所示。一(yi)次硫(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)高分子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反應(ying)；二次硫(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化劑分解產物和其他揮發性(xing)化合物以穩定硫(liu)化膠的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備有開放(fang)式(shi)煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅(jin)是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表面(mian)硬(ying)度，且力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇(yu)航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)重(zhong)大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線等(deng)(deng)十(shi)分穩(wen)定，在不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)也非(fei)(fei)常好。（5）物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)(deng)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)(ti)組(zu)織不(bu)粘連(lian)，具(ju)(ju)有(you)抗(kang)凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非(fei)(fei)常少。特別(bie)適合作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產銷(xiao)分別達(da)到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)用量(liang)約(yue)達(da)2.0萬(wan)t。根據觀(guan)研天下的(de)新研究(jiu)，增(zeng)加有機(ji)硅(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件方面的(de)用量(liang)，可以大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)安全(quan)性(xing)能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產量(liang)和單車(che)用量(liang)水(shui)平(ping)的(de)提高(gao)都將推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)(fa)展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件實現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)機(ji)關公(gong)務用車(che)選用車(che)型(xing)目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌擴大在(zai)(zai)政(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)市場份(fen)額，為(wei)改(gai)變(bian)目(mu)前國(guo)(guo)內(nei)政(zheng)府(fu)采購(gou)以合(he)資品(pin)牌產品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)局(ju)面提供(gong)了(le)保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌發(fa)(fa)展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)應用提供(gong)有力保(bao)障。預(yu)測未(wei)來3年，我國(guo)(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)將以年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠是重要的非(fei)石(shi)油(you)(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠，約(yue)占(zhan)非(fei)石(shi)油(you)(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠消(xiao)費量的98%。但(dan)(dan)因為(wei)石(shi)油(you)(you)(you)價格的大(da)幅上漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的關鍵原料有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的生產(chan)技術方(fang)(fang)面取得突破，有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的生產(chan)技術在2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)(dan)目前我國(guo)已發(fa)展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方(fang)(fang)面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的價格從2011年起開始低于石(shi)油(you)(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠，僅(jin)約(yue)為(wei)大(da)宗(zong)石(shi)油(you)(you)(you)基橡(xiang)膠的80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的合成(cheng)橡(xiang)膠，并開始大(da)規模(mo)替代石(shi)油(you)(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠。這(zhe)將極(ji)大(da)拓展(zhan)有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)業的市(shi)場空(kong)間，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)品的消(xiao)費。