硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子(zi)交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由(you)含甲基(ji)(ji)(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組(zu)成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)性能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入則可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)(nai)油(you)性能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)性能(neng)良好，一般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工作。引入苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性能(neng)也很突出(chu)，在180℃下(xia)可長(chang)期工作，稍(shao)高(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受數周或(huo)更長(chang)時(shi)間仍(reng)有(you)彈性，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性好，氧(yang)氣透過(guo)率在合成(cheng)聚合物中(zhong)是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還(huan)具有(you)生理(li)惰(duo)性、不會導(dao)致凝(ning)血(xue)的(de)(de)(de)突出(chu)特(te)性，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分類(lei)的(de)方法(fa)很多，通常按固化前的(de)形態分為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)度分為室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單體的(de)不(bu)同，可(ke)分為甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按性能和用(yong)途的(de)不(bu)同又可(ke)分為通用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是(shi)由(you)美國以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年(nian)(nian)，采用高(gao)比表面積的(de)(de)(de)氣(qi)相(xiang)法白(bai)炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升到實用階段，奠定了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)技術的(de)(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷合成開始生(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國家有美國。俄羅斯(si)、德國、日本、韓國和(he)中國等(deng)。中國硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業(ye)化(hua)研(yan)究始于1957年(nian)(nian)，多(duo)家研(yan)究所和(he)企(qi)業(ye)陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中國硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)能力(li)為135千(qian)(qian)噸，其中高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千(qian)(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性體(ti)的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)主要是(shi)各種類型的(de)(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)增加(jia)(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為了(le)降低成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料性能及賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種特殊的(de)(de)(de)性能，也加(jia)(jia)(jia)(jia)入(ru)相應的(de)(de)(de)各種添(tian)加(jia)(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各種有機過(guo)氧化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加(jia)工(gong)成(cheng)型方法如圖(tu)所示。一次(ci)(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行(xing)高(gao)分子鏈的(de)(de)(de)交(jiao)(jiao)聯反應；二次(ci)(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行(xing)補充交(jiao)(jiao)聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)劑分解(jie)產(chan)物(wu)(wu)和其他揮發性化(hua)合物(wu)(wu)以穩(wen)定硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)(de)設備有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬(ying)度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明其(qi)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這(zhe)對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義(yi)重大(da)。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及(ji)紫外線(xian)等十分穩(wen)定(ding)，在(zai)(zai)不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及(ji)化學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人(ren)體組織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特(te)別適合(he)作(zuo)為醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協(xie)會統(tong)計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)產銷分別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下(xia)的(de)(de)(de)(de)新研究(jiu)，增加有機(ji)(ji)硅材(cai)料(liao)在汽(qi)車(che)(che)零部(bu)件方(fang)面的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量，可以(yi)大(da)幅(fu)度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安(an)全性能，因(yin)此，汽(qi)車(che)(che)產量和(he)單(dan)車(che)(che)用(yong)(yong)量水平(ping)的(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將推(tui)動(dong)汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵自主品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)零部(bu)件實現自主化，《2012年(nian)度黨政機(ji)(ji)關(guan)公務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)(wei)自主品(pin)牌(pai)擴大(da)在政府采購的(de)(de)(de)(de)市場份額(e)，為(wei)(wei)改變目(mu)前(qian)國(guo)內政府采購以(yi)合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)(wei)主的(de)(de)(de)(de)局(ju)面提(ti)供(gong)了保障(zhang)。促進(jin)自主品(pin)牌(pai)發展，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供(gong)有力(li)保障(zhang)。預測未(wei)來3年(nian)，我國(guo)室溫硫(liu)化硅橡膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將以(yi)年(nian)均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)油基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量(liang)的(de)(de)(de)98%。但因(yin)(yin)為(wei)石(shi)油價(jia)格的(de)(de)(de)大(da)幅上(shang)漲，同(tong)時我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵(jian)原料有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技術(shu)方面取(qu)得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技術(shu)在2005年(nian)前(qian)被幾(ji)家跨(kua)國公司(si)壟斷，但目(mu)前(qian)我國已發(fa)展成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)第1大(da)國，這2個方面原因(yin)(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起開始低于石(shi)油基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)油基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始大(da)規模替代石(shi)油基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消費。