硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由(you)硅和氧原子交替(ti)構成，硅原子上通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由(you)含甲基和少量乙(yi)烯基的(de)(de)硅氧鏈(lian)節組成。苯基的(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)可(ke)提高(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能，三(san)氟丙基及氰基的(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)則可(ke)提高(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能良好(hao)(hao)，一(yi)般在-55℃下仍能工(gong)作。引(yin)(yin)入(ru)苯基后，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能也很突出，在180℃下可(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也能承受數周或更長時間仍有(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)(hao)，氧氣透過率在合成聚合物(wu)中是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此在醫用(yong)領域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的(de)(de)方法很多，通(tong)常按固化前的(de)(de)形態(tai)分(fen)(fen)為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化溫(wen)度(du)分(fen)(fen)為室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體的(de)(de)不同(tong)，可分(fen)(fen)為甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性(xing)能和用(yong)途的(de)(de)不同(tong)又可分(fen)(fen)為通(tong)用(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期(qi)是(shi)由美(mei)國(guo)以三氯(lv)化鐵為催化劑合成(cheng)的。1945年(nian)(nian)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年(nian)(nian)，采用(yong)(yong)高比表面積(ji)的氣相法白炭黑補強的硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的性能躍(yue)升到實(shi)用(yong)(yong)階段，奠定了現代硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術的基礎(chu)。從(cong)二甲(jia)基二氯(lv)硅烷合成(cheng)開(kai)始(shi)生(sheng)產硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)、日本(ben)、韓國(guo)和中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的工業化研究(jiu)始(shi)于1957年(nian)(nian)，多家研究(jiu)所(suo)和企業陸續開(kai)發出各種硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)底(di)，中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能力為135千噸，其中(zhong)(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠是指聚(ju)硅氧(yang)(yang)烷變(bian)成(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)(de)(de)過程(cheng)是經過高(gao)(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要以高(gao)(gao)(gao)分(fen)子(zi)量(liang)的(de)(de)(de)聚(ju)甲(jia)基乙烯(xi)基硅氧(yang)(yang)烷為生膠，混(hun)入補(bu)強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅橡膠的(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)主要是各(ge)(ge)種類型的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia)數十倍。有(you)時為了降低成(cheng)本(ben)或改善(shan)膠料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)(ge)種特(te)殊的(de)(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)(jia)入相應的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種添加(jia)(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)(ge)種有(you)機(ji)過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)(jia)(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖(tu)所(suo)示。一次(ci)硫化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行(xing)高(gao)分子鏈的(de)(de)(de)交聯(lian)(lian)反應；二次(ci)硫化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行(xing)補充交聯(lian)(lian)、驅除硫化(hua)劑分解(jie)產物和其他(ta)揮發性化(hua)合(he)物以穩定硫化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)各(ge)項性能。常(chang)用的(de)(de)(de)設備有開放(fang)式煉(lian)(lian)膠(jiao)機(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)及真(zhen)空密(mi)煉(lian)(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)特(te)征是(shi)高溫穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)強度僅是(shi)天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)一半，但在200℃以上(shang)的(de)高溫環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)保持一定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)玻(bo)璃(li)化(hua)(hua)溫度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表明其(qi)低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)意(yi)義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及(ji)紫外線等十分穩(wen)定，在不加(jia)任(ren)何添加(jia)劑(ji)的(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優良(liang)的(de)耐(nai)(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)優異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫下(xia)(xia)的(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)高溫和(he)-50℃的(de)低溫下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及(ji)化(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)中(zhong)等的(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等氣(qi)體的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體組(zu)織不粘(zhan)連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用，對(dui)肌體組(zu)織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適(shi)合作(zuo)為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比(bi)分別增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的用(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據觀(guan)研天下(xia)的新(xin)研究，增(zeng)(zeng)加(jia)有機(ji)硅(gui)材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件方面的用(yong)量，可以大幅度提(ti)(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量水(shui)平的提(ti)(ti)(ti)高都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對(dui)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵(li)自主品(pin)(pin)牌(pai)的汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件實現自主化，《2012年(nian)度黨政機(ji)關公務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見(jian)稿(gao)）》為自主品(pin)(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府采購的市場份(fen)額，為改變目前國(guo)(guo)內政府采購以合資品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)為主的局面提(ti)(ti)(ti)供了保障(zhang)。促進自主品(pin)(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的應(ying)用(yong)提(ti)(ti)(ti)供有力保障(zhang)。預測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要的非(fei)石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非(fei)石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的98%。但(dan)因為(wei)(wei)石(shi)(shi)(shi)油價(jia)格的大幅上漲，同時我(wo)國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的關(guan)鍵原(yuan)料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的生(sheng)產技(ji)術方面(mian)取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的生(sheng)產技(ji)術在2005年(nian)前(qian)被幾家跨國公司(si)壟斷，但(dan)目前(qian)我(wo)國已(yi)發展成為(wei)(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體第1大國，這2個(ge)方面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的價(jia)格從2011年(nian)起開(kai)始(shi)低于石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大宗石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的80%～90%，成為(wei)(wei)廉價(jia)的合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大規模替代石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極(ji)大拓展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業的市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品的消(xiao)費。