硅橡膠是(shi)(shi)指主鏈由(you)硅和(he)氧原子交替構成(cheng)，硅原子上通常連有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅橡(xiang)膠(jiao)主要由(you)含甲基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)硅氧鏈節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能，三(san)氟丙基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能良好，一般在(zai)-55℃下仍能工作(zuo)。引入(ru)苯基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能也很突出，在(zai)180℃下可(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能承受數周或更長時間仍有(you)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過率(lv)在(zai)合成(cheng)聚合物中是(shi)(shi)較高(gao)的(de)。此(ci)外，硅橡(xiang)膠(jiao)還(huan)具有(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)突出特性(xing)(xing)(xing)(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(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方法(fa)很(hen)多(duo)，通常(chang)按(an)固(gu)化(hua)(hua)(hua)前的形態分(fen)為固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)(hua)(hua)溫(wen)度(du)分(fen)為室(shi)溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)單體的不(bu)同(tong)，可(ke)分(fen)為甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性(xing)能和用(yong)途的不(bu)同(tong)又可(ke)分(fen)為通用(yong)型(xing)、超(chao)(chao)耐低溫(wen)型(xing)、超(chao)(chao)耐高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)以三(san)氯(lv)化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合成(cheng)(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采(cai)用(yong)高(gao)(gao)比表面積(ji)的氣相(xiang)法白炭黑補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成(cheng)(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能(neng)躍升到(dao)實用(yong)階段(duan)，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術的基礎。從二甲(jia)基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)(cheng)開始(shi)生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)家(jia)有(you)美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業化(hua)(hua)研(yan)(yan)究始(shi)于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)(yan)究所和(he)企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能(neng)力為135千噸，其中高(gao)(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)。它主(zhu)要以高分子量的(de)聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)，混(hun)入(ru)補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在(zai)加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強主(zhu)要是(shi)各種類型(xing)的(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度增加(jia)數十(shi)倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)料性(xing)能及賦(fu)予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各種特殊的(de)性(xing)能，也加(jia)入(ru)相應的(de)各種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種有機過(guo)氧化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如(ru)圖(tu)所示。一次硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)(shi)進行(xing)高(gao)分(fen)子鏈的(de)(de)交聯(lian)反(fan)應；二次硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)(shi)進行(xing)補充交聯(lian)、驅除硫(liu)化劑分(fen)解產物(wu)和其他揮發(fa)性(xing)化合物(wu)以穩定(ding)硫(liu)化膠的(de)(de)各(ge)項性(xing)能。常用的(de)(de)設備(bei)有開(kai)放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)(ran)常(chang)(chang)溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然(ran)(ran)(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)(hua)(hua)。（2）低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)(hua)(hua)溫度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可(ke)達-100℃，表明其低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對航空(kong)、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭氧及(ji)紫外線等(deng)十分(fen)穩定，在(zai)不(bu)加任(ren)何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫下(xia)的(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫下(xia)，其物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化(hua)(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧、二(er)氧化(hua)(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)(ran)(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)(ti)組織(zhi)不(bu)粘連，具有(you)抗(kang)凝(ning)血作用(yong)，對肌體(ti)(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特(te)別適合作為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量約達(da)2.0萬t。根(gen)據觀研天下的(de)(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加有(you)機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)(ling)部(bu)件(jian)方面的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量，可以大幅度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安(an)全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量和單車(che)(che)用(yong)(yong)量水平(ping)的(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都(dou)將推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對(dui)硅橡(xiang)膠需求的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。國家(jia)鼓勵自主品牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)(fa)展，關(guan)(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)(ling)部(bu)件(jian)實現自主化，《2012年度(du)黨政機關(guan)(guan)公(gong)務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求意(yi)見(jian)稿）》為(wei)(wei)自主品牌(pai)(pai)擴(kuo)大在(zai)政府(fu)采購(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)市場份(fen)額，為(wei)(wei)改變目(mu)前國內政府(fu)采購(gou)以合資品牌(pai)(pai)產品為(wei)(wei)主的(de)(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供了保障。促進自主品牌(pai)(pai)發(fa)(fa)展，國產汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有(you)力(li)保障。預測未來3年，我國室(shi)溫硫化硅橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將以年均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)重(zhong)要(yao)的(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但(dan)(dan)因(yin)為(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)價格(ge)(ge)的(de)(de)大(da)幅上漲，同時(shi)(shi)我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術方面取得(de)突(tu)破，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術在(zai)2005年前被幾(ji)家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)(dan)目前我(wo)國(guo)已(yi)發(fa)展成(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原因(yin)使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格(ge)(ge)從2011年起開始低于石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替(ti)代(dai)石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極(ji)大(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空(kong)間，同時(shi)(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消費。