硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承(cheng)受數周或更長(chang)時間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過率在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中(zhong)是較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫(yi)用領域應(ying)用廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠分類的(de)(de)方法很多，通(tong)常按(an)固化(hua)(hua)前的(de)(de)形態分為(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠和(he)液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠；按(an)硫化(hua)(hua)溫度(du)分為(wei)室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠，高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠；按(an)所用(yong)單體(ti)的(de)(de)不同，可分為(wei)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠等(deng)；按(an)性能(neng)和(he)用(yong)途(tu)的(de)(de)不同又可分為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠早期(qi)是(shi)由美(mei)(mei)國以(yi)三氯(lv)(lv)化鐵為催化劑(ji)合成(cheng)的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠產品(pin)問(wen)世。1948年(nian)(nian)，采用高比表面(mian)積的(de)氣相法白炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)橡(xiang)膠研制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)性(xing)能躍升(sheng)到實用階段，奠定了(le)現代硅(gui)橡(xiang)膠生產技(ji)術(shu)的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯(lv)(lv)硅(gui)烷合成(cheng)開始(shi)(shi)生產硅(gui)橡(xiang)膠的(de)國家(jia)有美(mei)(mei)國。俄羅斯(si)、德(de)國、日本、韓國和(he)中(zhong)國等(deng)。中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)膠的(de)工(gong)業化研究(jiu)始(shi)(shi)于1957年(nian)(nian)，多家(jia)研究(jiu)所和(he)企業陸續開發出各(ge)種硅(gui)橡(xiang)膠。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)膠生產能力為135千(qian)噸，其中(zhong)高溫膠100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)氧烷變(bian)成彈性(xing)體的(de)過程(cheng)是(shi)(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)。它主要(yao)以高分子(zi)量的(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填(tian)料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)能及(ji)賦(fu)予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)性(xing)能，也(ye)加(jia)(jia)入相(xiang)應(ying)的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有機(ji)過氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)或加(jia)(jia)成反(fan)應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工(gong)成型(xing)方(fang)法如圖所示。一次硫化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行高(gao)分子鏈的(de)(de)交(jiao)(jiao)聯反(fan)應；二次硫化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行補(bu)充交(jiao)(jiao)聯、驅(qu)除(chu)硫化(hua)(hua)劑分解產(chan)物和其他揮發性化(hua)(hua)合物以穩定硫化(hua)(hua)膠的(de)(de)各項性能。常(chang)用的(de)(de)設(she)備有開放式(shi)煉(lian)膠機、捏合機及(ji)真空(kong)密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特征是高溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅(jin)是天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但在200℃以上(shang)的(de)高溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)和(he)表面硬度，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一般(ban)為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線等(deng)十(shi)分穩(wen)定(ding)，在不加任何(he)添(tian)加劑(ji)的(de)情況(kuang)下，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下的(de)物理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)低溫(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)(you)及化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)耐(nai)油(you)(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人(ren)體組(zu)(zu)織不粘連，具(ju)有(you)抗(kang)凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體組(zu)(zu)織的(de)反(fan)應性(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合(he)作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業協會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷(xiao)分別達到(dao)1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業硅橡(xiang)膠(jiao)的用(yong)(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研(yan)天下的新研(yan)究(jiu)，增加有機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)(bu)件(jian)方面(mian)的用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大幅(fu)度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)水平的提高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業對硅橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)(qiu)的增加。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主品(pin)牌(pai)的汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)(bu)件(jian)實現自(zi)主化(hua)，《2012年度黨政(zheng)機(ji)關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)(qiu)意見稿）》為自(zi)主品(pin)牌(pai)擴大在(zai)政(zheng)府(fu)(fu)采(cai)購(gou)的市場份額，為改變目前國(guo)(guo)內政(zheng)府(fu)(fu)采(cai)購(gou)以(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)為主的局面(mian)提供(gong)了保障。促進自(zi)主品(pin)牌(pai)發展，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的繁榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的應用(yong)(yong)(yong)提供(gong)有力保障。預測未來3年，我國(guo)(guo)室(shi)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將以(yi)年均(jun)20%增長。

此外(wai)，硅橡(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的(de)(de)非石油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非石油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石油(you)價格(ge)的(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我國(guo)在硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)(ji)硅單體的(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)(ji)術方面(mian)取得突破，有(you)機(ji)(ji)硅單體的(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)(ji)術在2005年前被幾家(jia)跨(kua)國(guo)公司(si)壟斷，但目(mu)前我國(guo)已發展成(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)(ji)硅單體第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原因(yin)使硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年起開始低于石油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉(lian)價的(de)(de)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規模(mo)替代石油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將(jiang)(jiang)極大(da)拓(tuo)展有(you)機(ji)(ji)硅產(chan)(chan)業的(de)(de)市(shi)場空間，同(tong)時將(jiang)(jiang)帶動硅油(you)、硅烷偶聯劑和(he)硅樹脂(zhi)等其他有(you)機(ji)(ji)硅產(chan)(chan)品的(de)(de)消費(fei)。