硅橡膠是(shi)指(zhi)主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和(he)(he)氧原子交替構成，硅(gui)(gui)原子上(shang)(shang)通(tong)常連(lian)有兩(liang)個有機基團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲(jia)基和(he)(he)少量乙(yi)烯基的(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成。苯(ben)基的(de)引(yin)入(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基及氰基的(de)引(yin)入(ru)則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般(ban)在-55℃下仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引(yin)入(ru)苯(ben)基后(hou)，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突出，在180℃下可(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承(cheng)受(shou)數周或更長(chang)時(shi)間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)(shang)的(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透(tou)(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)透(tou)(tou)過(guo)率在合成聚合物(wu)中是(shi)較高(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝(ning)血的(de)突出特性(xing)(xing)，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)(de)方法很多，通常(chang)按(an)固化(hua)(hua)(hua)前(qian)的(de)(de)形態分(fen)(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單(dan)體(ti)的(de)(de)不(bu)同(tong)，可分(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)途的(de)(de)不(bu)同(tong)又可分(fen)(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由(you)美國(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)(wei)催化(hua)劑(ji)合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采(cai)用(yong)高比(bi)表面(mian)積的(de)(de)氣相法白(bai)炭黑(hei)補(bu)強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用(yong)階段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產技術(shu)的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始(shi)生產硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)(guo)和(he)(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工(gong)業(ye)化(hua)研究(jiu)(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多家研究(jiu)(jiu)所和(he)(he)企業(ye)陸續開(kai)發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為(wei)(wei)135千噸(dun)，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)氧烷變成(cheng)彈性(xing)體(ti)(ti)的(de)(de)過(guo)(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)(guo)高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)(gao)分(fen)子量的(de)(de)聚(ju)甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)(ti)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)強主(zhu)要是(shi)各(ge)種類(lei)型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為(wei)了降(jiang)低成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特(te)殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)入相應的(de)(de)各(ge)種添加(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)各(ge)種有機過(guo)(guo)氧化(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)反應催(cui)化(hua)劑。

加(jia)工成型(xing)方法(fa)如圖所示(shi)。一次硫化(hua)(hua)的目的是進行高分子鏈的交聯反應(ying)；二(er)次硫化(hua)(hua)的目的是進行補充交聯、驅除硫化(hua)(hua)劑分解產物和其他揮發性(xing)化(hua)(hua)合(he)物以穩(wen)定(ding)硫化(hua)(hua)膠的各(ge)項性(xing)能。常用的設備有開放式煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空(kong)密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其(qi)(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)(you)異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫(zi)外(wai)線等十(shi)分穩(wen)定，在不加任何添(tian)加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)(ju)有(you)優(you)(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具(ju)(ju)(ju)有(you)優(you)(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)(qi)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具(ju)(ju)(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠高出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體(ti)組織(zhi)(zhi)不粘連，具(ju)(ju)(ju)有(you)抗凝血作用，對(dui)肌(ji)體(ti)組織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適(shi)合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)車工業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車產(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)車工業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的用(yong)(yong)(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)(yan)天下的新研(yan)(yan)究，增加有機(ji)硅(gui)材(cai)料在汽(qi)車零(ling)部件方面(mian)的用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)幅度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)車的安全性能，因此，汽(qi)車產(chan)量(liang)和單(dan)車用(yong)(yong)(yong)量(liang)水平的提(ti)(ti)高都將推動汽(qi)車工業(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠需求的增加。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)的汽(qi)車發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)車零(ling)部件實現(xian)自(zi)(zi)主化，《2012年(nian)度(du)黨(dang)政(zheng)機(ji)關(guan)公務用(yong)(yong)(yong)車選用(yong)(yong)(yong)車型目(mu)錄（征求意見稿）》為自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)擴大(da)在政(zheng)府采(cai)購的市(shi)場份(fen)額，為改變(bian)目(mu)前國(guo)內政(zheng)府采(cai)購以(yi)合(he)資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主的局面(mian)提(ti)(ti)供了保障(zhang)。促進自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)車業(ye)(ye)的繁榮將為汽(qi)車膠的應用(yong)(yong)(yong)提(ti)(ti)供有力保障(zhang)。預測未來3年(nian)，我(wo)國(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)車行業(ye)(ye)將以(yi)年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)(yue)占非石油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石油價(jia)格(ge)的(de)(de)大幅上漲，同時我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)產技術方面(mian)取得(de)突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)產技術在2005年(nian)(nian)前被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)(guo)已發展(zhan)(zhan)成(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大國(guo)(guo)，這(zhe)2個(ge)方面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年(nian)(nian)起開始低于石油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)(yue)為(wei)(wei)大宗石油基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大規模(mo)替代石油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大拓(tuo)展(zhan)(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)市場(chang)空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑(ji)和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產品(pin)的(de)(de)消費。