硅橡膠是(shi)指主(zhu)(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧原子交替(ti)構成，硅(gui)(gui)(gui)原子上通(tong)(tong)常(chang)連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)。普通(tong)(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)主(zhu)(zhu)要由含甲(jia)基(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)引入可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)性(xing)能，三氟(fu)丙(bing)基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)(de)引入則可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)能良好(hao)，一般(ban)在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能工作。引入苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能也很突(tu)出，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工作，稍高于200℃也能承受數(shu)周或更長(chang)時(shi)間仍(reng)有(you)(you)彈性(xing)，瞬(shun)時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好(hao)，氧氣透過(guo)率在(zai)(zai)合(he)成聚合(he)物中(zhong)是(shi)較高的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)還(huan)具有(you)(you)生(sheng)理惰性(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此在(zai)(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的方法(fa)很多，通常按(an)固(gu)化(hua)(hua)前的形態分(fen)為(wei)(wei)固(gu)體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用單體的不同(tong)，可(ke)(ke)分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)性(xing)能和用途的不同(tong)又可(ke)(ke)分(fen)為(wei)(wei)通用型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由美國(guo)以三氯(lv)(lv)化鐵為(wei)催化劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升到實(shi)用階段(duan)，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術的(de)基(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)二氯(lv)(lv)硅(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅(luo)斯(si)、德(de)國(guo)、日本(ben)、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業化研(yan)究始于(yu)1957年(nian)，多家研(yan)究所(suo)和企業陸(lu)續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能力為(wei)135千(qian)噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅氧烷變(bian)成(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)過(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)高(gao)溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)聚甲基乙烯基硅氧烷為生(sheng)膠(jiao)，混(hun)入補(bu)(bu)強填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)補(bu)(bu)強主(zhu)要是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度(du)增(zeng)加(jia)數十倍。有時為了降低(di)成(cheng)本或改善膠(jiao)料性(xing)能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)性(xing)能，也加(jia)入相應的(de)各(ge)(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有機(ji)過(guo)氧化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工(gong)成(cheng)型(xing)方法如(ru)圖所示。一(yi)次硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行高(gao)分子鏈(lian)的(de)(de)交(jiao)聯反應；二(er)次硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行補充交(jiao)聯、驅除硫化(hua)劑(ji)分解產物和其他揮發性化(hua)合(he)物以穩定(ding)硫化(hua)膠的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設(she)備有開放式煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變(bian)化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)意(yi)義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線等十(shi)分穩(wen)定，在(zai)不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有(you)優(you)良(liang)的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物理(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)(you)及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)耐(nai)油(you)(you)、耐(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人體(ti)組(zu)織(zhi)不(bu)粘連，具有(you)抗(kang)凝(ning)血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少(shao)。特別(bie)適合作(zuo)為醫用(yong)材(cai)料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業協會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比(bi)分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業硅橡膠的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)新(xin)研(yan)究，增(zeng)加有(you)機硅材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可(ke)以(yi)大幅(fu)度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性能(neng)，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業對硅橡膠需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)(guo)家鼓勵自(zi)(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自(zi)(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年度(du)黨政機關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型(xing)目錄(lu)（征求(qiu)意見稿(gao)）》為自(zi)(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府(fu)采(cai)(cai)購(gou)(gou)的(de)(de)市場份額，為改(gai)變目前國(guo)(guo)(guo)內(nei)政府(fu)采(cai)(cai)購(gou)(gou)以(yi)合(he)資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提(ti)(ti)供(gong)了保障。促進(jin)自(zi)(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國(guo)(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供(gong)有(you)力(li)保障。預測未(wei)來3年，我國(guo)(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業將以(yi)年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重(zhong)要的(de)(de)(de)非石油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石油(you)(you)(you)價格(ge)(ge)的(de)(de)(de)大幅上(shang)漲(zhang)，同(tong)時我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術方(fang)面(mian)取得(de)突破(po)，有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術在(zai)2005年前被幾(ji)家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前我(wo)國(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)為全球有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體第(di)1大國(guo)，這(zhe)2個方(fang)面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格(ge)(ge)從(cong)2011年起(qi)開始低于石油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大宗石油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極(ji)大拓展(zhan)有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市(shi)場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等(deng)其他(ta)有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消費。