硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)(yuan)子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)(yuan)子(zi)上(shang)通常連有兩個有機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和(he)少(shao)量(liang)乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則(ze)可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引(yin)入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數(shu)周或更長時(shi)間仍有彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在(zai)合成(cheng)聚合物中(zhong)是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生(sheng)理(li)惰性(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因此(ci)在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分類的(de)(de)方法很多(duo)，通(tong)常按(an)固(gu)化(hua)前的(de)(de)形態分為(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和(he)液(ye)體硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫度分為(wei)室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)單(dan)體的(de)(de)不同，可分為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用(yong)途(tu)的(de)(de)不同又可分為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)、超耐低溫型(xing)、超耐高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美國(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合(he)成(cheng)(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年，采(cai)用(yong)高比(bi)表面積的(de)(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)(cheng)功(gong)，使(shi)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用(yong)階段，奠定了(le)現代(dai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)烷(wan)合(he)成(cheng)(cheng)開始(shi)(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和(he)中國(guo)等(deng)。中國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業化研究(jiu)始(shi)(shi)于1957年，多家研究(jiu)所和(he)企業陸續(xu)開發出各(ge)種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年底(di)，中國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能力為(wei)135千噸(dun)，其(qi)中高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是(shi)指聚(ju)(ju)硅(gui)氧(yang)烷變成彈(dan)性(xing)體的過程是(shi)經(jing)過高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成型(xing)的。它主要(yao)以高(gao)(gao)分子量的聚(ju)(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為(wei)生膠，混入補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠的補(bu)強(qiang)主要(yao)是(shi)各(ge)種類型(xing)的白炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的強(qiang)度增加(jia)(jia)數十(shi)倍(bei)。有(you)時為(wei)了(le)降低成本或(huo)(huo)改(gai)善膠料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種特殊(shu)的性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入相應的各(ge)種添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)種有(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)物或(huo)(huo)加(jia)(jia)成反(fan)應催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所示。一次硫(liu)(liu)化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行(xing)(xing)高分子鏈的(de)(de)交聯(lian)反應；二次硫(liu)(liu)化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行(xing)(xing)補充交聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)(liu)化劑分解(jie)產物(wu)和其他揮發性化合物(wu)以穩定硫(liu)(liu)化膠的(de)(de)各項性能(neng)。常(chang)用(yong)的(de)(de)設備(bei)有開放式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強度(du)(du)(du)僅是天(tian)(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或某(mou)些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一半(ban)，但在200℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)(du)(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)一般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這(zhe)對(dui)航空(kong)、宇(yu)航工業的(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等十分穩(wen)定(ding)，在不加任何(he)添(tian)加劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)(you)優(you)良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)異(yi)的(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于(yu)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)(you)中(zhong)等的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不粘連，具(ju)有(you)(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適(shi)合(he)作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工業協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別(bie)增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)量約(yue)達2.0萬t。根(gen)據觀研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加有機硅(gui)材(cai)料在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)量，可以(yi)大(da)幅度(du)提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)(yong)量水平的(de)(de)提(ti)高都(dou)將推(tui)動汽(qi)車(che)(che)(che)工業對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需(xu)求的(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零部件實現(xian)自主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度(du)黨政機關公(gong)務用(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求意見稿）》為自主(zhu)品牌(pai)擴大(da)在(zai)政府(fu)(fu)采(cai)購的(de)(de)市(shi)場份(fen)額，為改變目前國(guo)(guo)內政府(fu)(fu)采(cai)購以(yi)合資品牌(pai)產(chan)品為主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保障(zhang)。促進自主(zhu)品牌(pai)發展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮將為汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)(yong)提(ti)供有力保障(zhang)。預測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)室(shi)溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)行業將以(yi)年(nian)(nian)均(jun)20%增(zeng)(zeng)長。

此(ci)外，硅橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量(liang)的(de)(de)98%。但因為石油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)大(da)(da)(da)(da)幅上漲，同時(shi)我(wo)國(guo)在硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機硅單體的(de)(de)生產(chan)(chan)技術方面取得突破，有機硅單體的(de)(de)生產(chan)(chan)技術在2005年前被幾(ji)家跨國(guo)公司壟斷，但目(mu)前我(wo)國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為全球有機硅單體第1大(da)(da)(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個(ge)方面原因使硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年起開始低于(yu)石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約(yue)為大(da)(da)(da)(da)宗(zong)石油(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)(da)(da)(da)規模替代石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將(jiang)極(ji)大(da)(da)(da)(da)拓展有機硅產(chan)(chan)業的(de)(de)市場(chang)空間，同時(shi)將(jiang)帶動硅油(you)(you)、硅烷偶聯(lian)劑和硅樹脂等其他(ta)有機硅產(chan)(chan)品的(de)(de)消費。