硅橡膠是(shi)指主鏈由(you)硅(gui)(gui)和(he)(he)氧(yang)原(yuan)子(zi)交替構成(cheng)(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)通常連有兩個(ge)有機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由(you)含甲(jia)基(ji)(ji)和(he)(he)少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)(cheng)(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能，三氟丙(bing)基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)(nai)(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能良好，一般在-55℃下(xia)仍能工(gong)作(zuo)(zuo)。引入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能也很突出，在180℃下(xia)可(ke)長期工(gong)作(zuo)(zuo)，稍(shao)高(gao)于200℃也能承受數周或更長時間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率在合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)聚(ju)合(he)物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還(huan)具(ju)有生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血(xue)的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此在醫用(yong)領(ling)域應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多(duo)，通常按(an)固化前的(de)形態(tai)分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫(wen)(wen)度(du)分(fen)為(wei)室(shi)溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的(de)不同(tong)，可分(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按(an)性能和用(yong)途的(de)不同(tong)又可分(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用高比表面(mian)積(ji)的(de)氣(qi)相法白炭(tan)黑補強(qiang)的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用階段(duan)，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷合成開始(shi)生產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業(ye)化(hua)研究(jiu)始(shi)于1957年(nian)(nian)，多家研究(jiu)所和企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力為(wei)135千(qian)(qian)噸(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)過程是(shi)(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)為(wei)生膠，混(hun)入補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡膠的(de)補(bu)強(qiang)主要是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍(bei)。有時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本(ben)或(huo)改善膠料性(xing)能及賦(fu)予(yu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)特殊的(de)性(xing)能，也加(jia)入相應的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有機過氧化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)(cheng)反應催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所示。一(yi)次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)(jin)行高分(fen)子鏈(lian)的(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)(jin)行補充(chong)交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產(chan)物(wu)和其他揮發(fa)性(xing)化(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)各(ge)項性(xing)能。常用的(de)設備(bei)有(you)開(kai)放式煉膠機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及(ji)真空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持(chi)一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十分穩定，在不加任(ren)何添加劑的(de)(de)(de)情況(kuang)下，就具有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下，其物理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化學試(shi)劑性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳等(deng)氣體的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體組織不粘連，具有(you)抗凝血作用(yong)(yong)(yong)，對肌體組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非(fei)常(chang)少(shao)。特(te)別適合作為醫用(yong)(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比(bi)分(fen)別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀(guan)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)車(che)(che)(che)零部件方(fang)面(mian)的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度(du)提高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平(ping)的(de)(de)提高都將推動汽(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(jia)鼓勵(li)自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征(zheng)求意見稿(gao)）》為自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府(fu)采購的(de)(de)市場份額，為改變目(mu)前國(guo)(guo)內政府(fu)采購以(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提供了保障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提供有力保障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業將以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)消(xiao)費量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)價(jia)(jia)格(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵原料(liao)有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方(fang)面取得突破，有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在2005年(nian)(nian)前(qian)(qian)被幾(ji)家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前(qian)(qian)我(wo)國(guo)已發展成(cheng)為(wei)全(quan)球有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)價(jia)(jia)格(ge)從(cong)2011年(nian)(nian)起開(kai)始低于石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉(lian)價(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)，并(bing)開(kai)始大(da)規模替(ti)代石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)。這(zhe)將極(ji)大(da)拓展有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其(qi)他(ta)有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)(de)消(xiao)費。