硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅和氧(yang)(yang)原子交(jiao)替構成(cheng)(cheng)，硅原子上通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅氧(yang)(yang)鏈節組成(cheng)(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)可(ke)(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)則(ze)可(ke)(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)良好(hao)，一般(ban)在-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)(ke)(ke)達(da)-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)(neng)也很突出，在180℃下可(ke)(ke)(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)承(cheng)受(shou)數周或更長時間仍有(you)(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好(hao)，氧(yang)(yang)氣(qi)透過(guo)率在合成(cheng)(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)(you)生理(li)惰性(xing)、不會(hui)導(dao)致凝血(xue)的(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此(ci)在醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的(de)方(fang)法很多，通(tong)常按(an)固化(hua)前的(de)形(xing)態分為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度(du)分為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體(ti)的(de)不(bu)同(tong)，可(ke)分為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)性(xing)能(neng)和(he)用(yong)(yong)途的(de)不(bu)同(tong)又可(ke)分為(wei)通(tong)用(yong)(yong)型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑(ji)合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世(shi)。1948年，采(cai)用(yong)(yong)高比表面積的(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補(bu)強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能(neng)躍升到實用(yong)(yong)階(jie)段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開始生產硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)(ye)化(hua)研究始于1957年，多家(jia)研究所(suo)和(he)企業(ye)(ye)陸續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能(neng)力(li)為135千噸，其(qi)中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)(shi)指聚硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)變成彈性(xing)(xing)體的(de)過程是(shi)(shi)(shi)經過高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)成型的(de)。它(ta)主要以高(gao)(gao)分子(zi)量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強填(tian)料、硫化(hua)劑等(deng)，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫化(hua)成彈性(xing)(xing)體。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)補強主要是(shi)(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)白炭(tan)黑，可使硫化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有(you)時為了降(jiang)低成本或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能及(ji)賦予硫化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)入(ru)相(xiang)應(ying)(ying)的(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添(tian)加(jia)(jia)(jia)劑。硫化(hua)劑是(shi)(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有(you)機過氧(yang)化(hua)物(wu)或加(jia)(jia)(jia)成反應(ying)(ying)催化(hua)劑。

加工成型(xing)方法如圖(tu)所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的目的是進(jin)(jin)行高(gao)分子鏈的交聯反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的目的是進(jin)(jin)行補充(chong)交聯、驅(qu)除(chu)硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)分解(jie)產(chan)物和其他揮發性(xing)化(hua)(hua)合物以(yi)穩定(ding)硫(liu)化(hua)(hua)膠的各(ge)項性(xing)能。常用的設備有開(kai)放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征(zheng)是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)(hua)(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化(hua)(hua)(hua)溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明其低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航(hang)空、宇(yu)航(hang)工(gong)業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分(fen)穩定(ding)，在不加任何添加劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有優(you)良的(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)異(yi)的(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)(hua)(hua)學(xue)試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中(zhong)等的(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)碳等氣體(ti)(ti)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體(ti)(ti)組織不粘連，具(ju)(ju)有抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作(zuo)為醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別(bie)(bie)達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比(bi)分別(bie)(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬t。根(gen)據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加有機(ji)硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)量，可以大幅(fu)度(du)提高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全(quan)性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠需求(qiu)的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年度(du)黨政機(ji)關(guan)公務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在政府(fu)采購的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前國(guo)(guo)內政府(fu)采購以合資(zi)品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面(mian)提供了保障。促進自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)提供有力(li)保障。預測(ce)未來(lai)3年，我國(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年均20%增(zeng)長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)(shi)油基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)(fei)量的(de)98%。但因為石(shi)(shi)油價格的(de)大幅(fu)上漲，同時我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料(liao)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)生產(chan)技術(shu)方面取得突(tu)破(po)，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)生產(chan)技術(shu)在(zai)2005年(nian)前(qian)被幾(ji)家(jia)跨國(guo)公司(si)壟斷，但目(mu)前(qian)我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大國(guo)，這2個方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年(nian)起開始(shi)低于石(shi)(shi)油基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大宗石(shi)(shi)油基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始(shi)大規模替(ti)代石(shi)(shi)油基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場(chang)空間，同時將帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)消(xiao)費(fei)(fei)。