硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯(ben)(ben)基(ji)的(de)(de)引(yin)入可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)(de)引(yin)入則可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)(reng)能(neng)工作。引(yin)入苯(ben)(ben)基(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也很突出，在(zai)180℃下可長期工作，稍(shao)高于200℃也能(neng)承受數周或更長時(shi)間仍(reng)(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)300℃以上的(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過率(lv)在(zai)合成聚(ju)合物中(zhong)是(shi)較高的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)生(sheng)理惰性(xing)、不(bu)會導(dao)致凝(ning)血的(de)(de)突出特(te)性(xing)，因此在(zai)醫用領(ling)域應(ying)用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類(lei)的(de)(de)方(fang)法(fa)很多，通常按(an)(an)固(gu)化(hua)前的(de)(de)形態分為(wei)固(gu)體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫(wen)(wen)度(du)分為(wei)室溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所(suo)用(yong)(yong)單體(ti)(ti)的(de)(de)不(bu)同(tong)，可分為(wei)甲基(ji)乙(yi)烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和(he)用(yong)(yong)途的(de)(de)不(bu)同(tong)又可分為(wei)通用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)以三(san)氯化鐵(tie)為催化劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采(cai)用(yong)高(gao)比表面積的(de)(de)氣(qi)相法白(bai)炭黑補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到(dao)實用(yong)階段(duan)，奠(dian)定了(le)現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技(ji)術(shu)的(de)(de)基礎。從二(er)(er)甲(jia)基二(er)(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家(jia)(jia)有美國(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)(he)中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工(gong)業(ye)化研(yan)究始于1957年(nian)，多家(jia)(jia)研(yan)究所和(he)(he)企(qi)業(ye)陸續開發出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷變成彈性(xing)體的(de)(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)(de)。它主要以(yi)高(gao)分子(zi)量的(de)(de)(de)聚(ju)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷為(wei)生膠，混入補強填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)補強主要是(shi)各(ge)種類型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)強度(du)增(zeng)加(jia)(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成本或改善(shan)膠料(liao)性(xing)能及(ji)賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種特殊的(de)(de)(de)性(xing)能，也(ye)加(jia)(jia)入相(xiang)應(ying)(ying)的(de)(de)(de)各(ge)種添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)種有機(ji)過氧化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成反應(ying)(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工(gong)成型(xing)方法(fa)如(ru)圖(tu)所示。一次硫化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)交聯反應；二次硫化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行補充交聯、驅除硫化(hua)劑(ji)分解產物(wu)和其他揮(hui)發性化(hua)合(he)(he)物(wu)以穩定硫化(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開(kai)放式煉(lian)膠機(ji)(ji)(ji)、捏合(he)(he)機(ji)(ji)(ji)及真空(kong)密煉(lian)機(ji)(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)特征(zheng)是高溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯變(bian)化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配(pei)方可達(da)-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這對航空、宇航工業的(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫(zi)外線等十(shi)分穩定，在(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優(you)(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)(you)異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗(kang)凝血作用(yong)，對肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別適合作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業協會(hui)統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分(fen)(fen)別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)(fen)別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研(yan)天下(xia)的(de)(de)(de)新研(yan)究，增加有(you)機硅(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件(jian)方面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)安(an)全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)量(liang)和單(dan)車(che)用(yong)量(liang)水(shui)平的(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業對硅(gui)橡膠需(xu)求(qiu)的(de)(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件(jian)實現自主(zhu)化(hua)，《2012年度黨(dang)政(zheng)(zheng)機關公(gong)務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目(mu)錄(lu)（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大在(zai)(zai)政(zheng)(zheng)府采購的(de)(de)(de)市場份額(e)，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)(zheng)府采購以(yi)(yi)合(he)資品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局(ju)面(mian)提(ti)供了(le)保(bao)障。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發(fa)(fa)展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)業的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供有(you)力保(bao)障。預(yu)測未來3年，我(wo)國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業將(jiang)以(yi)(yi)年均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量(liang)的(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)石(shi)(shi)油(you)價(jia)格的(de)大幅上漲，同(tong)時我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)方(fang)(fang)面取得突破，有機硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨國公司壟斷(duan)，但(dan)目前我國已發展(zhan)成(cheng)為(wei)全(quan)球有機硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)第1大國，這(zhe)2個方(fang)(fang)面原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)格從2011年(nian)起開始低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為(wei)大宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大規模替代(dai)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大拓展(zhan)有機硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)市(shi)場空間，同(tong)時將帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有機硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費。