硅橡膠是(shi)指主鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)(yang)原子(zi)交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)上(shang)通(tong)常連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由(you)含(han)甲基(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)引入可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引入則可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工作(zuo)。引入苯(ben)基(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也很突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長時(shi)間(jian)仍(reng)有彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)(yang)氣透過率在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具有生理惰性(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)突出特性(xing)，因此在(zai)醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)膠分(fen)類的(de)(de)方法(fa)很多，通(tong)常按固(gu)化前(qian)的(de)(de)形態分(fen)為固(gu)體(ti)硅橡(xiang)膠和液體(ti)硅橡(xiang)膠；按硫化溫度(du)分(fen)為室(shi)溫硫化硅橡(xiang)膠，高(gao)(gao)溫硫化硅橡(xiang)膠；按所用單體(ti)的(de)(de)不同(tong)(tong)，可(ke)分(fen)為甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅橡(xiang)膠，甲(jia)基(ji)苯(ben)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅橡(xiang)膠、氟硅，腈(jing)硅橡(xiang)膠等(deng)；按性(xing)能和用途(tu)的(de)(de)不同(tong)(tong)又可(ke)分(fen)為通(tong)用型、超(chao)耐(nai)低溫型、超(chao)耐(nai)高(gao)(gao)溫型、高(gao)(gao)強(qiang)力型、耐(nai)油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國以三氯化鐵為催化劑合成的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采(cai)用高比表面積的氣相法白(bai)炭黑補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性能躍升到實用階段，奠(dian)定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技(ji)術的基礎。從二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)烷合成開始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國家有美(mei)國。俄羅(luo)斯(si)、德國、日本、韓(han)國和中國等。中國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的工業化研究(jiu)始于1957年(nian)，多(duo)家研究(jiu)所(suo)和企(qi)業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅氧烷變成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要以高(gao)(gao)分子(zi)量的(de)(de)聚甲基乙烯(xi)基硅氧烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)強(qiang)主要是(shi)各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加數十倍。有(you)時為了降低(di)成(cheng)(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也加入(ru)相應的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機過氧化(hua)(hua)物或加成(cheng)(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所示。一次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行高(gao)分(fen)子鏈的(de)交聯反(fan)應；二(er)次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行補(bu)充交聯、驅除硫化(hua)(hua)劑分(fen)解產物和其他揮發性化(hua)(hua)合物以穩(wen)定硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)各項性能。常用的(de)設備有開(kai)放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空(kong)密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是(shi)(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是(shi)(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些(xie)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持(chi)一定的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬(ying)度(du)，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變(bian)化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一般為(wei)(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫外線等(deng)十分穩定，在(zai)不加任何(he)添加劑的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良(liang)的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅(xiu)，與人(ren)體組(zu)織(zhi)不粘(zhan)連，具(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌(ji)體組(zu)織(zhi)的(de)(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適(shi)合作(zuo)為(wei)(wei)醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)車(che)(che)工業協會(hui)統計(ji)，2012年，汽(qi)車(che)(che)產銷分別達到1927.18萬(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬(wan)(wan)t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增加(jia)有機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)零部(bu)件方(fang)面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量，可以大幅度(du)(du)提(ti)(ti)(ti)高汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)車(che)(che)產量和單車(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)(de)提(ti)(ti)(ti)高都(dou)將推動汽(qi)車(che)(che)工業對硅(gui)橡膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)(de)增加(jia)。國家鼓勵(li)自主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發展，關(guan)(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)零部(bu)件實現自主化(hua)，《2012年度(du)(du)黨(dang)政機關(guan)(guan)公務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)(wei)自主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴(kuo)大在(zai)政府(fu)(fu)采購(gou)的(de)(de)(de)市場份額(e)，為(wei)(wei)改變目前(qian)國內政府(fu)(fu)采購(gou)以合資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)(pin)為(wei)(wei)主的(de)(de)(de)局面提(ti)(ti)(ti)供(gong)了保障(zhang)。促進自主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發展，國產汽(qi)車(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮(rong)將為(wei)(wei)汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)(ti)供(gong)有力保障(zhang)。預測未(wei)來3年，我(wo)國室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)行業將以年均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)98%。但因為石(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)大幅上漲，同時(shi)(shi)我國(guo)在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)關(guan)鍵原(yuan)料有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)(ti)的(de)生產(chan)技術方面(mian)取得突(tu)破，有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)(ti)的(de)生產(chan)技術在2005年前被幾家跨國(guo)公司壟(long)斷，但目前我國(guo)已發(fa)展(zhan)成為全球有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)(ti)第1大國(guo)，這2個方面(mian)原(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)格從2011年起開始低于石(shi)油(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為大宗石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成為廉(lian)價(jia)的(de)合成橡(xiang)膠(jiao)，并開始大規模替(ti)代石(shi)油(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極(ji)大拓(tuo)展(zhan)有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)市場空間，同時(shi)(shi)將(jiang)帶(dai)動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)樹脂等(deng)其他有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)品(pin)的(de)消費(fei)。