硅橡膠是指(zhi)主鏈(lian)由(you)硅和氧(yang)原(yuan)子交替構成(cheng)，硅原(yuan)子上(shang)通常連有兩(liang)個(ge)有機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由(you)含甲基(ji)(ji)和少量(liang)乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅氧(yang)鏈(lian)節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)提高(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)、低(di)溫性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐溫及耐油性(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低(di)溫性(xing)能(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工作(zuo)。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)也(ye)很突出(chu)，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)于(yu)200℃也(ye)能(neng)承受數周或(huo)更長時(shi)(shi)間仍(reng)有彈性(xing)，瞬(shun)時(shi)(shi)可(ke)耐300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過(guo)率在(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具有生(sheng)理惰(duo)性(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)(de)突出(chu)特(te)性(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)醫用(yong)(yong)領域應用(yong)(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法(fa)很(hen)多，通常按固(gu)(gu)化前的(de)形(xing)態分(fen)為(wei)固(gu)(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫化溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用單體的(de)不同，可分(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性(xing)能和用途的(de)不同又可分(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)、超耐(nai)低(di)溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合(he)成的(de)。1945年(nian)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品問(wen)世。1948年(nian)，采(cai)用高(gao)比表面(mian)積的(de)氣(qi)相法白炭(tan)黑補強的(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功，使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能(neng)躍升到實用階段，奠定了現代硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅烷合(he)成開始生(sheng)產(chan)(chan)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德(de)國(guo)(guo)、日(ri)本(ben)、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工(gong)業化(hua)研究(jiu)始于(yu)1957年(nian)，多家研究(jiu)所和(he)企業陸續開發出各種硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能(neng)力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其(qi)中高(gao)溫膠(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)氧烷(wan)變成彈性(xing)體(ti)的(de)(de)(de)過(guo)(guo)程是(shi)經過(guo)(guo)高(gao)(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)(de)。它(ta)主(zhu)要以高(gao)(gao)(gao)分子量的(de)(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)，混(hun)入(ru)補強填(tian)料(liao)(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)補強主(zhu)要是(shi)各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)增加(jia)(jia)數十(shi)倍。有時為了降(jiang)低成本或改善(shan)膠(jiao)料(liao)(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入(ru)相應的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)有機過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成反應催(cui)化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一(yi)次(ci)硫化的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是(shi)進行高分子(zi)鏈的(de)(de)(de)交(jiao)聯反(fan)應；二次(ci)硫化的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是(shi)進行補充交(jiao)聯、驅除硫化劑分解產物和其他揮發性(xing)化合物以穩(wen)定硫化膠(jiao)的(de)(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)(de)設備有(you)開放式煉膠(jiao)機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保(bao)持一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)、回彈(dan)性(xing)和表面硬度，且力學性(xing)能(neng)無明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方(fang)可達-100℃，表明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)優異(yi)。這對航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐候性(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線(xian)等十分穩定，在(zai)不(bu)加任何添(tian)加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具有(you)(you)(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)。（4）電氣(qi)(qi)(qi)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)(you)優異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)能(neng)，耐電暈性(xing)和耐電弧(hu)性(xing)也非常好(hao)。（5）物(wu)(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)能(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)能(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及化(hua)學試劑(ji)性(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐油(you)、耐溶劑(ji)性(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)(qi)(qi)、氮(dan)、氧、二氧化(hua)碳(tan)等氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)(qi)性(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)(zu)織不(bu)粘連，具有(you)(you)(you)抗(kang)凝血作(zuo)用(yong)，對肌體(ti)(ti)組(zu)(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)非常少。特(te)別適(shi)合(he)作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產銷分(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同(tong)比(bi)分(fen)別(bie)增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)硅橡膠的(de)(de)(de)用(yong)量約達(da)2.0萬t。根(gen)據觀研天下(xia)的(de)(de)(de)新(xin)研究(jiu)，增(zeng)(zeng)加(jia)有機硅材(cai)料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件方面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)量，可以大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產量和(he)單車(che)用(yong)量水平的(de)(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)對(dui)硅橡膠需(xu)求的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家(jia)鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)(nian)度黨政機關公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄(lu)（征求意見(jian)稿）》為自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)(pai)擴大在(zai)政府采購的(de)(de)(de)市場份額，為改(gai)變目前國(guo)(guo)內政府采購以合(he)資品(pin)牌(pai)(pai)(pai)產品(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)局(ju)面(mian)提(ti)供了保障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)(pai)發展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮(rong)將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供有力保障(zhang)。預(yu)測未來3年(nian)(nian)(nian)，我國(guo)(guo)室溫(wen)硫化硅橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)行(xing)業(ye)(ye)將以年(nian)(nian)(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅橡膠是重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠，約(yue)占非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠消費(fei)量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)油(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時我(wo)國(guo)(guo)在硅橡膠的(de)(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)(you)機(ji)硅單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產技術方(fang)面取得突破(po)，有(you)(you)機(ji)硅單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產技術在2005年前(qian)被幾家跨國(guo)(guo)公司(si)壟(long)斷，但目(mu)前(qian)我(wo)國(guo)(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球(qiu)有(you)(you)機(ji)硅單(dan)體(ti)第(di)1大(da)國(guo)(guo)，這2個方(fang)面原(yuan)因使硅橡膠的(de)(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開(kai)始(shi)低(di)于石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠，僅(jin)約(yue)為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡膠的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉(lian)價(jia)的(de)(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡膠，并開(kai)始(shi)大(da)規模(mo)替代石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠。這將極大(da)拓展有(you)(you)機(ji)硅產業的(de)(de)(de)(de)市場空(kong)間，同時將帶動硅油(you)(you)、硅烷(wan)偶聯劑(ji)和硅樹脂等其他有(you)(you)機(ji)硅產品的(de)(de)(de)(de)消費(fei)。