硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧原子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子(zi)上通常連(lian)有(you)(you)兩個(ge)有(you)(you)機基(ji)(ji)(ji)團的橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)的硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的引入(ru)可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及(ji)(ji)氰基(ji)(ji)(ji)的引入(ru)則可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐(nai)溫(wen)(wen)(wen)及(ji)(ji)耐(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能良好，一般在-55℃下仍(reng)能工(gong)作。引入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐(nai)熱性(xing)能也(ye)很突(tu)出，在180℃下可長期工(gong)作，稍高(gao)于(yu)200℃也(ye)能承受數(shu)周或更長時間仍(reng)有(you)(you)彈性(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上的高(gao)溫(wen)(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的透氣性(xing)好，氧氣透過率在合(he)成(cheng)聚合(he)物(wu)中是(shi)較高(gao)的。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)(you)生(sheng)理惰性(xing)、不(bu)會導致凝血(xue)的突(tu)出特(te)性(xing)，因此在醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠分(fen)類的(de)方(fang)法很多，通常按(an)固化前的(de)形態分(fen)為固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和液(ye)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)硫化溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)所(suo)用(yong)單體的(de)不(bu)同，可分(fen)為甲基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲基苯(ben)基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)性能和用(yong)途的(de)不(bu)同又(you)可分(fen)為通用(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由美(mei)國以(yi)三(san)氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成(cheng)的。1945年，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世(shi)。1948年，采用高比表面積(ji)的氣相法(fa)白炭黑補(bu)強的硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性能躍升到實用階(jie)段，奠定了現代硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術(shu)的基(ji)礎。從二甲(jia)基(ji)二氯硅烷合成(cheng)開始(shi)(shi)生(sheng)產(chan)(chan)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國家有美(mei)國。俄羅斯、德國、日本、韓國和中(zhong)(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)(zhong)國硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的工業化(hua)研究始(shi)(shi)于1957年，多家研究所和企業陸續開發(fa)出各種硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)(zhong)國硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能力(li)為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)分子(zi)量的(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補強填(tian)料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補強主要(yao)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)(de)(de)白(bai)炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有時為了降(jiang)低成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有機(ji)過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反(fan)應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加工成(cheng)型方法如圖(tu)所示。一(yi)次硫化(hua)的目的是(shi)進行高(gao)分(fen)子(zi)鏈的交(jiao)聯反應；二次硫化(hua)的目的是(shi)進行補充交(jiao)聯、驅除(chu)硫化(hua)劑分(fen)解(jie)產物和(he)其他揮發性(xing)化(hua)合物以穩定硫化(hua)膠(jiao)的各項性(xing)能。常用的設備有(you)開(kai)放(fang)式煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征是高溫(wen)穩定(ding)性(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)、回(hui)彈性(xing)和表面硬度，且力學性(xing)能無(wu)明顯變化。（2）低溫(wen)性(xing)能硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)能優(you)(you)(you)異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線(xian)等十分(fen)穩定(ding)，在(zai)(zai)不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優(you)(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)能，耐(nai)電(dian)暈性(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好(hao)。（5）物理機械性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理機械性(xing)能比通(tong)用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其物理機械性(xing)能優(you)(you)(you)于通(tong)用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試劑(ji)性(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)能。（7）氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)能。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織不(bu)粘(zhan)連，具(ju)有(you)抗(kang)凝血作(zuo)用(yong)(yong)(yong)，對(dui)肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特別適合(he)作(zuo)為(wei)醫用(yong)(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)產銷分別(bie)達(da)(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比(bi)分別(bie)增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)業(ye)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)用量(liang)約達(da)(da)2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)(zeng)加(jia)有(you)機硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)零部件(jian)方面(mian)的(de)(de)(de)用量(liang)，可以(yi)大幅度(du)提高汽(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)安(an)全性能(neng)，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)產量(liang)和單車(che)用量(liang)水平的(de)(de)(de)提高都將(jiang)(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠需求的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主品牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)零部件(jian)實現自(zi)主化，《2012年度(du)黨政(zheng)(zheng)機關公(gong)務用車(che)選用車(che)型目錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)主品牌擴大在(zai)政(zheng)(zheng)府采購的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前國(guo)(guo)內政(zheng)(zheng)府采購以(yi)合資品牌產品為(wei)主的(de)(de)(de)局面(mian)提供了(le)保障。促進自(zi)主品牌發展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)膠的(de)(de)(de)應(ying)用提供有(you)力保障。預測未(wei)來3年，我國(guo)(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)(gui)橡膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)行(xing)業(ye)將(jiang)(jiang)以(yi)年均(jun)20%增(zeng)(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)非(fei)(fei)石(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非(fei)(fei)石(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為石(shi)油價格的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料(liao)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方面(mian)取(qu)得(de)突(tu)破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但(dan)目前我國(guo)(guo)已發展成(cheng)為全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)(guo)，這2個方面(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年(nian)起開(kai)始(shi)低于石(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)油基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規模(mo)替代石(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極(ji)大(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場(chang)空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)費。