硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)和氧原(yuan)子交(jiao)替構(gou)成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含(han)甲(jia)基(ji)(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)良(liang)好，一(yi)般在-55℃下仍能(neng)工作。引(yin)入苯(ben)(ben)基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突出(chu)，在180℃下可(ke)(ke)長(chang)期(qi)工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長(chang)時(shi)間(jian)仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)透過率在合成(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)分(fen)(fen)類的方法很多，通(tong)常按(an)(an)固化(hua)前(qian)的形態(tai)分(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)(an)所(suo)用(yong)單體的不同，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)等；按(an)(an)性能和用(yong)途的不同又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)(chao)耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)(chao)耐高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由(you)美國(guo)以三氯化鐵為催化劑合(he)成的(de)(de)。1945年，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用高比表(biao)面積的(de)(de)氣相法白炭黑補強(qiang)的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成功(gong)，使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到(dao)實用階段，奠定(ding)了現(xian)代硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅烷合(he)成開(kai)始生產硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)(yan)究始于(yu)1957年，多家(jia)研(yan)(yan)究所和企業陸續開(kai)發(fa)出各種硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能(neng)力為135千噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指聚硅(gui)氧(yang)(yang)烷變成(cheng)彈(dan)(dan)性體(ti)的(de)(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要以高分(fen)子量的(de)(de)(de)聚甲基乙烯(xi)基硅(gui)氧(yang)(yang)烷為生膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)(dan)性體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補強(qiang)主要是各種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)(de)白(bai)炭黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數(shu)十倍。有時為了降低成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料性能(neng)及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)(de)性能(neng)，也加(jia)入(ru)相應(ying)的(de)(de)(de)各種(zhong)(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是各種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑。

加(jia)工(gong)成型方法如圖(tu)所示。一(yi)次(ci)(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的目的是(shi)進行(xing)高分子鏈的交(jiao)聯(lian)反應(ying)；二(er)次(ci)(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的目的是(shi)進行(xing)補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化(hua)劑分解產物和其他揮發(fa)性化(hua)合物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠的各項性能。常用的設備有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能保持一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能無(wu)明顯變(bian)化(hua)(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優異(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧、臭氧及紫外線等十(shi)分穩定(ding)(ding)，在(zai)不(bu)加任何添加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有(you)(you)優良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)優異(yi)的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物理機(ji)(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物理機(ji)(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理機(ji)(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)(hua)(hua)學(xue)試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人(ren)體組(zu)織不(bu)粘連，具有(you)(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適(shi)合作(zuo)為(wei)醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業協會(hui)統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業硅橡膠(jiao)(jiao)的用量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀(guan)研(yan)天(tian)下的新研(yan)究，增加(jia)有機硅材(cai)料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部件方(fang)面的用量(liang)，可以(yi)大(da)幅度提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)的安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)用量(liang)水平的提高都將推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業對硅橡膠(jiao)(jiao)需(xu)求(qiu)的增加(jia)。國(guo)家鼓勵自主(zhu)(zhu)品牌(pai)的汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部件實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機關(guan)公(gong)務(wu)用車(che)選用車(che)型目錄（征(zheng)求(qiu)意見稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)品牌(pai)擴大(da)在(zai)(zai)政府采購的市場份額(e)，為(wei)改變(bian)目前國(guo)內政府采購以(yi)合(he)資(zi)品牌(pai)產(chan)品為(wei)主(zhu)(zhu)的局面提供(gong)了(le)保(bao)障。促(cu)進(jin)自主(zhu)(zhu)品牌(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)業的繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)(jiao)的應用提供(gong)有力保(bao)障。預測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)行(xing)業將以(yi)年(nian)均(jun)20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)(yue)占(zhan)非(fei)石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)油(you)(you)(you)價格的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時我國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術方面取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術在2005年前(qian)被幾(ji)家跨國公(gong)司壟斷，但(dan)目前(qian)我國已發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)(da)國，這(zhe)2個(ge)方面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格從(cong)2011年起開始低于石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約(yue)(yue)為(wei)大(da)(da)宗(zong)石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)(da)規模替代(dai)石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)(da)拓展(zhan)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑(ji)和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等(deng)其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)(de)消費(fei)。