硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和(he)氧原子(zi)交(jiao)替構成，硅(gui)原子(zi)上(shang)(shang)通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基和(he)少量乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基的(de)(de)(de)引入(ru)(ru)可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基及氰基的(de)(de)(de)引入(ru)(ru)則可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作。引入(ru)(ru)苯(ben)基后，可達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突(tu)出(chu)，在180℃下可長期工作，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周(zhou)或更長時間(jian)仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)(nai)(nai)300℃以上(shang)(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透過率在合成聚合物中是較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出(chu)特(te)性(xing)，因此(ci)在醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的(de)方法很(hen)多，通常按固化(hua)前的(de)形態分為(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)(liu)化(hua)溫(wen)度(du)分為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的(de)不同，可分為(wei)(wei)甲基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和(he)用(yong)途(tu)的(de)不同又可分為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由(you)美(mei)國(guo)以三氯化(hua)鐵(tie)為催(cui)化(hua)劑合(he)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采(cai)用(yong)高比表面(mian)積的(de)(de)(de)(de)氣相法(fa)白(bai)炭黑補(bu)強的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)性能躍升到實用(yong)階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)(cheng)開始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)國(guo)家(jia)(jia)有美(mei)國(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)工業化(hua)研(yan)究始于(yu)1957年，多家(jia)(jia)研(yan)究所和(he)企業陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千噸(dun)，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠是(shi)指聚硅氧(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)(de)。它主(zhu)要以(yi)高分子(zi)量的(de)(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)烷為(wei)生膠，混(hun)入(ru)補(bu)強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)(ti)。硅橡膠的(de)(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia)數(shu)十(shi)倍。有時為(wei)了(le)降低成(cheng)本或改(gai)善膠料(liao)性(xing)能及(ji)賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)(jia)入(ru)相應的(de)(de)(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)(jia)(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加(jia)工(gong)成型方法如圖所示。一次硫化的目(mu)的是進行(xing)高分子鏈的交聯(lian)反應；二次硫化的目(mu)的是進行(xing)補充交聯(lian)、驅除硫化劑分解產物和其他揮發性化合(he)物以(yi)穩定硫化膠的各項(xiang)性能。常用的設備(bei)有開(kai)放式煉膠機、捏合(he)機及真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保(bao)持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變(bian)化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配(pei)方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等十分穩(wen)定(ding)，在不加(jia)任何添(tian)加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)(you)(you)優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)(you)優異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其物(wu)理(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)(you)及化(hua)(hua)學(xue)(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)(you)中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油(you)(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)組(zu)織(zhi)不粘連，具(ju)有(you)(you)(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別(bie)適(shi)合(he)作(zuo)為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷(xiao)分別(bie)達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)硅橡膠的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅材料在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)(bu)件(jian)方(fang)面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以大幅度(du)提高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)提高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)對(dui)硅橡膠需求(qiu)的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家(jia)鼓(gu)勵自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)(bu)件(jian)實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年度(du)黨政機(ji)關(guan)公(gong)務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴(kuo)大在政府采購的(de)(de)(de)市場份(fen)額，為改變目前(qian)國(guo)(guo)內政府采購以合資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面提供了保障(zhang)。促進自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)提供有力保障(zhang)。預測(ce)未來(lai)3年，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將(jiang)以年均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)(xiao)費量(liang)的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)大(da)幅(fu)上(shang)漲，同時我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原料有機硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術方面(mian)取(qu)得突破，有機硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術在(zai)2005年(nian)前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目(mu)前(qian)我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球有機硅(gui)(gui)單體第(di)1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年(nian)起開始低于石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展(zhan)有機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)消(xiao)(xiao)費。