硅橡膠是(shi)指主鏈由(you)硅和氧原子(zi)交(jiao)替構成(cheng)，硅原子(zi)上(shang)通(tong)常連有(you)(you)(you)兩(liang)個有(you)(you)(you)機基(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要(yao)由(you)含(han)甲(jia)基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)硅氧鏈節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)引入(ru)可(ke)(ke)提高硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)高、低(di)溫性能，三氟丙(bing)基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提高硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)溫及耐(nai)油(you)性能。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫性能良(liang)好，一般(ban)在(zai)-55℃下仍(reng)能工作。引入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)熱(re)性能也很(hen)突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長(chang)期(qi)工作，稍高于(yu)200℃也能承受數周(zhou)或更(geng)長(chang)時(shi)間仍(reng)有(you)(you)(you)彈性，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)高溫。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透氣(qi)性好，氧氣(qi)透過率在(zai)合成(cheng)聚合物中是(shi)較高的(de)。此外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具有(you)(you)(you)生理惰性、不會導(dao)致凝血的(de)突(tu)出特性，因此在(zai)醫(yi)用領(ling)域(yu)應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類(lei)的方法(fa)很(hen)多，通常按固化前的形態(tai)分(fen)為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫化溫(wen)度分(fen)為室(shi)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單體的不同，可分(fen)為甲基(ji)(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)(deng)；按性(xing)能和用(yong)途(tu)的不同又可分(fen)為通用(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由(you)美(mei)(mei)國(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成(cheng)(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采(cai)用高(gao)比表面積的(de)氣相法白炭黑補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升到實(shi)用階段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產技術(shu)的(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始生(sheng)(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家(jia)有美(mei)(mei)國(guo)。俄(e)羅斯、德(de)國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業(ye)(ye)化(hua)研(yan)究始于(yu)1957年，多家(jia)研(yan)究所(suo)和(he)企(qi)業(ye)(ye)陸續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產能(neng)力為135千(qian)噸，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)過(guo)(guo)程是(shi)經過(guo)(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要以高分子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有(you)時為了降低成(cheng)(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能(neng)，也(ye)加(jia)入(ru)相(xiang)應的(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)有(you)機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加工(gong)成型(xing)方法如圖所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行(xing)高分子鏈的(de)交聯反(fan)應；二次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行(xing)補充交聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)劑分解產物和其他揮(hui)發性化(hua)合物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)各(ge)項性能。常(chang)用的(de)設(she)備有開放式(shi)煉膠機、捏合機及真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一般(ban)為(wei)(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配方可(ke)達(da)-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)(yi)。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外(wai)線(xian)等十(shi)分穩定，在不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有(you)優(you)良(liang)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異(yi)(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味(wei)，無(wu)(wu)嗅(xiu)，與人體組(zu)織(zhi)不粘連，具有(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌體組(zu)織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特別適(shi)合作為(wei)(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛和(he)(he)(he)1930.64萬輛，同(tong)比分別增長4.63%和(he)(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)新研究(jiu)，增加(jia)有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面(mian)的(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)(liang)和(he)(he)(he)單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)水平(ping)的(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)需求(qiu)(qiu)的(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨(dang)政(zheng)機關(guan)公(gong)務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)(qiu)意(yi)見稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)品(pin)牌擴大在政(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)(gou)的(de)市場份額，為(wei)(wei)改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)(gou)以(yi)(yi)合資(zi)品(pin)牌產品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)局面(mian)提(ti)供了保障(zhang)(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力保障(zhang)(zhang)。預測未(wei)來3年(nian)，我國(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)(yi)年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)(de)(de)98%。但因(yin)(yin)為(wei)石(shi)油(you)(you)價格(ge)的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時我國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵(jian)原料(liao)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術方面(mian)取得突(tu)破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術在(zai)2005年前被幾(ji)家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)(guo)已(yi)發展成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第(di)1大(da)(da)國(guo)(guo)，這(zhe)(zhe)2個方面(mian)原因(yin)(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格(ge)從2011年起開始(shi)低于石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)(zhe)將極大(da)(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)(de)市場空間，同時將帶動(dong)硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產品(pin)的(de)(de)(de)(de)消費。