硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)(yuan)子交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)(yuan)子上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)則可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐溫(wen)及(ji)耐油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)能良(liang)好，一般在-55℃下(xia)仍能工作(zuo)。引(yin)(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能也很突(tu)(tu)出(chu)，在180℃下(xia)可(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)于(yu)200℃也能承受數周或更長時(shi)間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)透過率在合成(cheng)(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)突(tu)(tu)出(chu)特性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通(tong)常按固(gu)化(hua)(hua)前的(de)形態分(fen)為固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)分(fen)為室溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用單(dan)體(ti)的(de)不同(tong)(tong)，可(ke)(ke)分(fen)為甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯(ben)基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能(neng)和用途的(de)不同(tong)(tong)又可(ke)(ke)分(fen)為通(tong)用型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)以三(san)氯(lv)化鐵為催化劑(ji)合(he)成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采(cai)用(yong)高(gao)比表面積的(de)氣(qi)相法白(bai)炭黑補(bu)強的(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使(shi)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍(yue)升到(dao)(dao)實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)烷合(he)成開(kai)始生產(chan)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業(ye)化研(yan)究始于1957年(nian)，多家研(yan)究所和企(qi)業(ye)陸續開(kai)發(fa)出(chu)各(ge)種硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到(dao)(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千(qian)噸，其(qi)中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅(gui)(gui)氧烷變成(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)(de)過程是經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)分(fen)子量的(de)(de)聚(ju)甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)氧烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是各(ge)種類型(xing)的(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有(you)時為(wei)了降(jiang)低成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能及(ji)賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)入(ru)相應的(de)(de)各(ge)種添加(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是各(ge)種有(you)機(ji)過氧化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行高分(fen)子鏈的(de)交聯(lian)反應；二次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行補(bu)充交聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產物和其他揮發性化(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)各項性能。常(chang)用的(de)設備有開放式煉膠(jiao)機、捏合機及真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強度僅(jin)是(shi)天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達(da)-100℃，表明(ming)其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航空、宇(yu)航工業的(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)不加任(ren)何添加劑的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良(liang)的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油(you)(you)及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)耐(nai)油(you)(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體的(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人體組織不粘(zhan)連，具(ju)有(you)抗(kang)凝(ning)血(xue)作用(yong)，對肌體組織的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別適合作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷(xiao)分(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)(wan)輛(liang)(liang)和1930.64萬(wan)(wan)輛(liang)(liang)，同比分(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量約(yue)達(da)2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研天(tian)下的(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)量，可以大(da)幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量和單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平(ping)的(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵(li)自(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大(da)在(zai)政府采(cai)購(gou)的(de)(de)市場份額，為(wei)改(gai)變(bian)目前國(guo)(guo)內政府采(cai)購(gou)以合資品(pin)牌產品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保障(zhang)。促進(jin)自(zi)主(zhu)品(pin)牌發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力保障(zhang)。預測未來(lai)3年(nian)，我(wo)國(guo)(guo)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將以年(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅橡膠(jiao)是(shi)重要的(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)消(xiao)費(fei)量(liang)的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)大(da)(da)(da)幅上漲(zhang)，同時(shi)我國(guo)在硅橡膠(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原(yuan)料有(you)機硅單(dan)體的(de)(de)生產技(ji)術方面取得突破，有(you)機硅單(dan)體的(de)(de)生產技(ji)術在2005年前(qian)被幾家(jia)跨(kua)國(guo)公司壟斷，但目前(qian)我國(guo)已(yi)發(fa)展成(cheng)為(wei)全球有(you)機硅單(dan)體第1大(da)(da)(da)國(guo)，這2個方面原(yuan)因使硅橡膠(jiao)的(de)(de)價格從2011年起開始(shi)(shi)低于石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)橡膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合成(cheng)橡膠(jiao)，并開始(shi)(shi)大(da)(da)(da)規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)(da)拓展有(you)機硅產業(ye)的(de)(de)市場空間，同時(shi)將(jiang)帶動硅油(you)(you)、硅烷偶聯劑和硅樹脂等其他有(you)機硅產品的(de)(de)消(xiao)費(fei)。