硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通常(chang)連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)(wen)(wen)性能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)(wen)及耐(nai)油性能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)(wen)性能(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)工作。引(yin)(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性能(neng)也(ye)很突出(chu)，在180℃下可(ke)(ke)長期工作，稍高于200℃也(ye)能(neng)承受(shou)數周或更長時間仍有彈(dan)性，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性好，氧氣透過率(lv)在合成聚合物中(zhong)是較(jiao)高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰性、不會導致凝血(xue)的(de)(de)(de)突出(chu)特性，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠分(fen)類的(de)方法很多，通常(chang)按(an)固化前的(de)形(xing)態分(fen)為(wei)(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)硫化溫(wen)度分(fen)為(wei)(wei)(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)所用(yong)單體(ti)的(de)不同，可分(fen)為(wei)(wei)(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)性能和用(yong)途的(de)不同又可分(fen)為(wei)(wei)(wei)通用(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由(you)美(mei)國(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)(de)氣相法白(bai)炭(tan)黑補(bu)強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升(sheng)到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技(ji)術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化(hua)研究始于1957年(nian)，多家研究所(suo)和企業(ye)陸續開發(fa)出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力(li)為135千噸，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)(shi)指聚硅氧烷(wan)變(bian)成彈性(xing)體(ti)的(de)(de)過程是(shi)(shi)(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型的(de)(de)。它主(zhu)(zhu)要以高分子(zi)量的(de)(de)聚甲(jia)基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入補強填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)體(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主(zhu)(zhu)要是(shi)(shi)(shi)各種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)(jia)數(shu)十倍。有時為了(le)降低成本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入相應的(de)(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)是(shi)(shi)(shi)各種(zhong)有機過氧化(hua)(hua)物(wu)或(huo)加(jia)(jia)成反應催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)。

加工成型方(fang)法如(ru)圖(tu)所示。一次硫化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行高分(fen)子(zi)鏈的(de)(de)交聯(lian)反應(ying)；二次硫化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行補(bu)充交聯(lian)、驅除硫化劑(ji)分(fen)解產物和(he)其(qi)他揮發性(xing)化合(he)物以穩定(ding)硫化膠的(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)設備有開放式煉膠機(ji)(ji)、捏合(he)機(ji)(ji)及真空(kong)密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變(bian)化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配(pei)方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等十分(fen)穩(wen)定，在不加任何(he)添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有優異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好(hao)。（5）物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)(hua)碳等氣體的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體組(zu)織不粘連，具(ju)有抗凝血作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)，對(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少(shao)。特(te)(te)別適合作(zuo)(zuo)為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達到(dao)1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)新研究(jiu)，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅材料在汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)用(yong)(yong)量，可以(yi)(yi)大(da)幅度提高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)提高(gao)都將(jiang)(jiang)推(tui)動汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡膠(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件實(shi)現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨(dang)政機(ji)關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大(da)在政府采購的(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)改(gai)變目前國(guo)(guo)內政府采購以(yi)(yi)合資(zi)品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局(ju)面提供了保(bao)障。促(cu)進(jin)自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)提供有力保(bao)障。預測未來3年(nian)，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)(jiang)以(yi)(yi)年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要(yao)的非石油基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約占非石油基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消(xiao)(xiao)費(fei)量的98%。但(dan)因為(wei)石油價格(ge)的大(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的關(guan)鍵(jian)原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的生(sheng)產(chan)技術方(fang)面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的生(sheng)產(chan)技術在(zai)2005年(nian)前被幾家跨國公司壟斷(duan)，但(dan)目前我(wo)國已發(fa)展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體第(di)1大(da)國，這2個(ge)方(fang)面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的價格(ge)從2011年(nian)起開(kai)始低于(yu)石油基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)大(da)宗石油基橡膠(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規模(mo)替代石油基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這將極(ji)大(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的市場空間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品(pin)的消(xiao)(xiao)費(fei)。