硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)和(he)氧(yang)原子交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)原子上通常連有兩個有機(ji)基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)(ji)和(he)少(shao)量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入則(ze)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)良(liang)好，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)工作(zuo)(zuo)。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也很突(tu)(tu)出(chu)，在180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工作(zuo)(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長時(shi)間仍有彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過率在合成(cheng)聚(ju)合物中是(shi)較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具(ju)有生理惰(duo)性(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)(de)突(tu)(tu)出(chu)特性(xing)，因此在醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的方法(fa)很多，通(tong)常按固化前的形態分(fen)(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單體的不同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯(ben)基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能(neng)和用(yong)途的不同(tong)又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)通(tong)用(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世(shi)。1948年，采用高(gao)比表面積(ji)的(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍(yue)升到(dao)實用階(jie)段(duan)，奠定了(le)現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化研究始于1957年，多家研究所和企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能(neng)力為(wei)135千(qian)噸，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷變成彈性(xing)(xing)體的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化成型的(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填(tian)料、硫(liu)化劑(ji)等，在加熱加壓下(xia)硫(liu)化成彈性(xing)(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)強(qiang)主(zhu)要(yao)是(shi)各(ge)種類型的(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)化膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)增(zeng)加數十倍。有(you)時為了降低成本(ben)或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能及賦(fu)予硫(liu)化膠(jiao)(jiao)各(ge)種特(te)殊的(de)(de)性(xing)(xing)能，也加入相應的(de)(de)各(ge)種添加劑(ji)。硫(liu)化劑(ji)是(shi)各(ge)種有(you)機過(guo)氧化物或加成反應催化劑(ji)。

加(jia)工成型方(fang)法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進(jin)行高分子鏈的(de)交聯反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進(jin)行補充交聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑分解(jie)產物和其他揮(hui)發性化(hua)合(he)物以(yi)穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)各項性能(neng)。常用(yong)的(de)設備有開放式煉(lian)膠機、捏合(he)機及真(zhen)空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠顯著的(de)(de)特(te)(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)膠或某些合成橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠仍(reng)能(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面硬(ying)度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊(shu)配方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異。這對(dui)(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)意(yi)義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線等十分穩(wen)定(ding)，在(zai)不加任何添(tian)加劑的(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)(you)優(you)(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠具有(you)(you)優(you)(you)異的(de)(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)學(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠具有(you)(you)中等的(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)等氣(qi)(qi)體的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織不粘連，具有(you)(you)抗凝血(xue)作用(yong)，對(dui)(dui)肌體組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)(te)別(bie)適(shi)合作為(wei)醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國汽車工(gong)業協會統計，2012年，汽車產(chan)銷分別達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽車工(gong)業硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量約達(da)2.0萬t。根據觀研天(tian)下的(de)(de)新研究，增(zeng)加有機硅(gui)(gui)材料(liao)在(zai)(zai)汽車零部(bu)(bu)件(jian)方面(mian)(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量，可以(yi)大幅度(du)提高(gao)汽車的(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽車產(chan)量和單車用(yong)(yong)(yong)量水平(ping)的(de)(de)提高(gao)都將(jiang)推動汽車工(gong)業對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)增(zeng)加。國家鼓勵自主品牌的(de)(de)汽車發展(zhan)，關鍵汽車零部(bu)(bu)件(jian)實現自主化，《2012年度(du)黨政(zheng)機關公務用(yong)(yong)(yong)車選(xuan)用(yong)(yong)(yong)車型(xing)目錄（征(zheng)求意見稿(gao)）》為自主品牌擴(kuo)大在(zai)(zai)政(zheng)府采購(gou)的(de)(de)市場份額，為改變目前(qian)國內政(zheng)府采購(gou)以(yi)合資品牌產(chan)品為主的(de)(de)局面(mian)(mian)提供了保(bao)(bao)障。促進自主品牌發展(zhan)，國產(chan)汽車業的(de)(de)繁榮將(jiang)為汽車膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提供有力保(bao)(bao)障。預測未(wei)來3年，我國室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在(zai)(zai)汽車行業將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠是重要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，約占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠消費量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)(shi)油(you)價(jia)(jia)格的(de)(de)(de)大(da)幅上(shang)漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)關鍵原料(liao)有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術方面(mian)取得(de)突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術在2005年(nian)前(qian)被(bei)幾家跨國(guo)公(gong)司(si)壟(long)斷(duan)，但目前(qian)我國(guo)已(yi)發(fa)展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個(ge)方面(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)價(jia)(jia)格從2011年(nian)起開(kai)始低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅(jin)約為(wei)大(da)宗(zong)石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)(jia)的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，并開(kai)始大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。這(zhe)將(jiang)(jiang)極大(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市(shi)場(chang)空間，同時將(jiang)(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消費。