硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子交(jiao)替構(gou)成，硅(gui)(gui)原子上通(tong)常(chang)連有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基和少量乙烯基的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組(zu)成。苯基的(de)(de)(de)(de)引(yin)入可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能，三氟丙(bing)基及氰基的(de)(de)(de)(de)引(yin)入則可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能工作。引(yin)入苯基后(hou)，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能也很突出，在(zai)180℃下可長期工作，稍高(gao)于200℃也能承受(shou)數(shu)周或更長時間仍有(you)彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣(qi)透過率在(zai)合成聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出特(te)性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領(ling)域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類(lei)的方法很多，通(tong)常(chang)按固(gu)化前的形態分(fen)為固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)(wen)度分(fen)為室(shi)溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)(yong)單體的不(bu)同(tong)，可分(fen)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(deng)；按性能和(he)用(yong)(yong)途的不(bu)同(tong)又(you)可分(fen)為通(tong)用(yong)(yong)型、超(chao)耐低溫(wen)(wen)型、超(chao)耐高(gao)溫(wen)(wen)型、高(gao)強力型、耐油型、醫用(yong)(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由(you)美國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵(tie)為(wei)催化劑合(he)(he)成的(de)(de)。1945年(nian)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)(de)氣相(xiang)法(fa)白炭黑補強的(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功，使(shi)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用階段，奠定了(le)現代硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅烷(wan)合(he)(he)成開(kai)始(shi)生(sheng)產硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研究始(shi)于1957年(nian)，多家研究所和企(qi)業陸續開(kai)發出(chu)各種硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為(wei)135千噸(dun)，其(qi)中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠是(shi)(shi)(shi)指(zhi)聚硅氧烷變成彈性(xing)體的(de)過程是(shi)(shi)(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成型(xing)的(de)。它主(zhu)(zhu)要以高(gao)分子量的(de)聚甲基乙(yi)烯基硅氧烷為(wei)生膠，混入(ru)(ru)補強填(tian)料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅橡(xiang)膠的(de)補強主(zhu)(zhu)要是(shi)(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)強度增加(jia)數十倍。有(you)時為(wei)了降低成本或改(gai)善膠料性(xing)能(neng)(neng)及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)性(xing)能(neng)(neng)，也加(jia)入(ru)(ru)相應(ying)的(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有(you)機過氧化(hua)(hua)物或加(jia)成反應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖所示(shi)。一次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的目的是(shi)進行高分(fen)(fen)子鏈的交聯(lian)反應；二次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的目的是(shi)進行補充交聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)(fen)解產物(wu)和其他揮發性化(hua)(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的各項(xiang)性能。常用的設(she)備(bei)有開放式煉膠(jiao)機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特征是(shi)高溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯(xian)變化。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表明其低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等(deng)十分穩(wen)定(ding)，在(zai)不(bu)加任何添(tian)加劑(ji)的(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下，就具有(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物(wu)(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)下，其物(wu)(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐油、耐溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮(dan)、氧(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)化碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人(ren)體(ti)組織不(bu)粘連(lian)，具有(you)(you)抗凝血(xue)作(zuo)用，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別(bie)適合(he)作(zuo)為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協(xie)會統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)產銷(xiao)分(fen)別(bie)達到1927.18萬(wan)(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)用量約達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研天下(xia)的(de)新研究，增(zeng)加有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件方面(mian)的(de)用量，可以(yi)大幅度提(ti)(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性能(neng)，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)(che)用量水(shui)平的(de)提(ti)(ti)高都將推動汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品牌的(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件實現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年度黨(dang)政(zheng)機(ji)關(guan)公(gong)務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求(qiu)意見稿）》為自(zi)主(zhu)品牌擴大在政(zheng)府(fu)采購的(de)市場份額，為改(gai)變(bian)目(mu)前(qian)國(guo)(guo)內政(zheng)府(fu)采購以(yi)合資品牌產品為主(zhu)的(de)局(ju)面(mian)提(ti)(ti)供(gong)了保障。促進自(zi)主(zhu)品牌發展，國(guo)(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將為汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用提(ti)(ti)供(gong)有力保障。預測未來3年，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)價格的(de)(de)(de)(de)大幅上漲，同時(shi)我(wo)國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵(jian)原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術(shu)方(fang)面取得(de)突(tu)破(po)，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術(shu)在(zai)2005年前被幾(ji)家跨(kua)國(guo)(guo)公司壟(long)斷(duan)，但目前我(wo)國(guo)(guo)已(yi)發展成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全(quan)球(qiu)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大國(guo)(guo)，這(zhe)(zhe)2個方(fang)面原因使(shi)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格從2011年起開始(shi)低于石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大宗(zong)石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉(lian)價的(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大規模替代(dai)石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這(zhe)(zhe)將(jiang)極大拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)(de)市(shi)場(chang)空(kong)間，同時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)(de)消費。