硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和(he)氧原子(zi)交(jiao)替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)原子(zi)上(shang)通(tong)常連有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要(yao)由含(han)甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)提高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)提高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良(liang)好(hao)，一般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)工作。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出(chu)，在180℃下(xia)可(ke)長期工作，稍高于200℃也能(neng)(neng)承(cheng)受數周(zhou)或更長時(shi)間仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)性(xing)好(hao)，氧氣(qi)透(tou)(tou)過率(lv)在合成(cheng)(cheng)聚合物(wu)中是較高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具(ju)有(you)生理惰性(xing)、不(bu)會(hui)導(dao)致凝血的(de)(de)(de)(de)(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)，因此(ci)在醫用領(ling)域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方法(fa)很多，通(tong)常按固(gu)化前(qian)的形態分(fen)(fen)為(wei)(wei)固(gu)體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫化硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體的不(bu)同，可分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能(neng)和用(yong)途的不(bu)同又可分(fen)(fen)為(wei)(wei)通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力(li)型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為(wei)(wei)催(cui)化劑合(he)成的(de)。1945年(nian)，硅橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)，采(cai)用高(gao)比表面積的(de)氣相(xiang)法(fa)白炭黑(hei)補強的(de)硅橡(xiang)膠(jiao)研(yan)(yan)制成功，使硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升到(dao)(dao)實用階段，奠定了現代硅橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二甲(jia)基(ji)二氯(lv)硅烷合(he)成開(kai)始生產(chan)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)工業化研(yan)(yan)究始于(yu)1957年(nian)，多家研(yan)(yan)究所和(he)企業陸續開(kai)發出各(ge)種硅橡(xiang)膠(jiao)。到(dao)(dao)2003年(nian)底(di)，中國(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力(li)為(wei)(wei)135千噸(dun)，其中高(gao)溫(wen)膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈性體(ti)的(de)過(guo)程(cheng)是經(jing)過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它主要以高分子量(liang)的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為(wei)生(sheng)膠(jiao)，混入補(bu)(bu)強填料(liao)(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等(deng)，在加熱(re)加壓下(xia)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補(bu)(bu)強主要是各(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)強度(du)增加數十倍。有時(shi)為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)料(liao)(liao)性能(neng)及賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)性能(neng)，也(ye)加入相應(ying)(ying)的(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)(zhong)有機(ji)過(guo)氧(yang)化(hua)物或加成(cheng)(cheng)反應(ying)(ying)催(cui)化(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法如圖(tu)所(suo)示。一次(ci)硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行高分子鏈的(de)(de)交(jiao)聯(lian)反(fan)應；二次(ci)硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行補充(chong)交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化劑(ji)分解(jie)產物和(he)其(qi)他揮(hui)發(fa)性(xing)化合物以(yi)穩定硫(liu)化膠(jiao)的(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)設備有(you)開放式煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及真(zhen)空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)特(te)征是高(gao)溫穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度(du)僅(jin)是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)高(gao)溫環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持一定的(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬(ying)度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯(xian)變化。（2）低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃(li)化溫度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這對航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)意義重大(da)。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線(xian)等十分穩(wen)定，在不加任何添加劑(ji)(ji)(ji)的(de)情況下(xia)，就(jiu)具有優良(liang)的(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優異(yi)的(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫下(xia)的(de)物(wu)(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在150℃的(de)高(gao)溫和-50℃的(de)低(di)溫下(xia)，其(qi)物(wu)(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化學試(shi)劑(ji)(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的(de)耐油、耐溶劑(ji)(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳(tan)等氣體(ti)的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)組織不粘連，具有抗凝血作用(yong)，對肌體(ti)組織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)別適合(he)作為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別達(da)(da)到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業硅橡膠的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約(yue)達(da)(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天下(xia)的(de)(de)(de)新(xin)研(yan)究，增加(jia)(jia)有機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件方(fang)面的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安全(quan)性能，因(yin)此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)和單(dan)車(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業對硅橡膠需求的(de)(de)(de)增加(jia)(jia)。國(guo)家鼓勵(li)自主(zhu)(zhu)品牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件實現自主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政機關公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)品牌擴大在政府(fu)采(cai)購(gou)的(de)(de)(de)市場份(fen)額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內政府(fu)采(cai)購(gou)以合資品牌產品為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面提(ti)供了保障(zhang)。促進自主(zhu)(zhu)品牌發展(zhan)(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)供有力保障(zhang)。預測未來3年(nian)，我(wo)國(guo)室溫硫化(hua)硅橡膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業將(jiang)以年(nian)均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)重要的(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)大(da)(da)幅(fu)上漲(zhang)，同時(shi)我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生(sheng)產技術方面取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生(sheng)產技術在(zai)2005年(nian)(nian)前被幾(ji)家跨國(guo)公司(si)壟斷，但目前我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體第(di)1大(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)(nian)起開始低于(yu)石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)，僅(jin)約為(wei)大(da)(da)宗(zong)石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合成(cheng)橡膠(jiao)，并開始大(da)(da)規模替代石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)(da)拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空間，同時(shi)將(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)消費(fei)。