硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)硅和氧原子(zi)交(jiao)替構成，硅原子(zi)上通(tong)常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅橡膠(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基(ji)(ji)和少(shao)量乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)硅氧鏈(lian)節組成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)引入可(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫性(xing)能，三(san)氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)能。硅橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)能良好(hao)，一般(ban)在(zai)(zai)(zai)-55℃下仍能工作。引入苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能也很突出(chu)(chu)，在(zai)(zai)(zai)180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能承受數周或更長(chang)時(shi)間仍有(you)(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好(hao)，氧氣透過(guo)率在(zai)(zai)(zai)合(he)(he)成聚合(he)(he)物中是較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅橡膠(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)(you)生理(li)惰(duo)性(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)(de)突出(chu)(chu)特性(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)(zai)醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類(lei)的(de)方法(fa)很多，通(tong)常按(an)(an)固(gu)(gu)化(hua)前的(de)形態(tai)分為(wei)固(gu)(gu)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫(wen)度分為(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用單體的(de)不(bu)同，可(ke)分為(wei)甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)(an)性能和用途(tu)的(de)不(bu)同又可(ke)分為(wei)通(tong)用型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由美(mei)國(guo)(guo)以三(san)氯化鐵(tie)為(wei)催化劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用(yong)(yong)高(gao)比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到(dao)實用(yong)(yong)階段(duan)，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技術(shu)的(de)(de)基礎。從二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)烷合成開(kai)始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工(gong)業化研(yan)究始于1957年(nian)，多家研(yan)究所和企業陸續開(kai)發出(chu)各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為(wei)135千噸(dun)(dun)，其中(zhong)高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠是(shi)(shi)指聚(ju)硅氧烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它主要(yao)以高(gao)分子量的(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為生膠，混入(ru)補(bu)強填料(liao)(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)劑等，在(zai)加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅橡(xiang)膠的(de)補(bu)強主要(yao)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)強度增(zeng)加(jia)(jia)(jia)數十倍(bei)。有時為了降低成(cheng)(cheng)本或改(gai)善膠料(liao)(liao)性(xing)能(neng)及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)膠各(ge)種(zhong)(zhong)特(te)殊的(de)性(xing)能(neng)，也(ye)加(jia)(jia)(jia)入(ru)相應(ying)的(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧化(hua)物(wu)或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行(xing)高分(fen)子鏈的(de)(de)交聯(lian)反應(ying)；二次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行(xing)補充交聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑分(fen)解產物和(he)其他揮發(fa)性化(hua)(hua)(hua)合物以穩(wen)定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性能(neng)。常(chang)用的(de)(de)設(she)備有開(kai)放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空(kong)密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)特征(zheng)是高溫(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持(chi)一(yi)(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)、回彈性(xing)和(he)表(biao)面(mian)硬(ying)度，且(qie)力學性(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)(yang)及紫(zi)外線等十(shi)分穩定(ding)(ding)，在(zai)不(bu)加(jia)任何(he)添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有優良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)也非(fei)常(chang)好(hao)。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)機械(xie)性(xing)能(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)(yang)化(hua)碳等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人(ren)體(ti)(ti)組(zu)(zu)織不(bu)粘連，具(ju)有抗凝血作用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)(zu)織的(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)非(fei)常(chang)少。特別適合(he)(he)作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)工業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業硅(gui)橡(xiang)膠的(de)用量約達2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)新研(yan)究，增(zeng)加有(you)(you)機硅(gui)材(cai)料(liao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)零部件方(fang)面(mian)的(de)用量，可以大幅度提(ti)(ti)高汽(qi)車(che)(che)的(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)車(che)(che)產(chan)量和(he)(he)單車(che)(che)用量水平的(de)提(ti)(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)工業對硅(gui)橡(xiang)膠需求的(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)品牌(pai)的(de)汽(qi)車(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)零部件實現自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)(zheng)機關公務(wu)用車(che)(che)選用車(che)(che)型(xing)目錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)自主(zhu)品牌(pai)擴(kuo)大在(zai)政(zheng)(zheng)府采購的(de)市(shi)場份額，為(wei)改變(bian)目前國(guo)(guo)內政(zheng)(zheng)府采購以合資(zi)品牌(pai)產(chan)品為(wei)主(zhu)的(de)局(ju)面(mian)提(ti)(ti)供了保(bao)障。促進自主(zhu)品牌(pai)發展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)業的(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)(che)膠的(de)應用提(ti)(ti)供有(you)(you)力(li)保(bao)障。預(yu)測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)車(che)(che)行業將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)重要(yao)的(de)非石(shi)油基合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油基合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)油價(jia)(jia)(jia)格(ge)的(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關(guan)鍵原料有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)生產(chan)技術方(fang)面取得突破，有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)生產(chan)技術在2005年前被幾家跨國(guo)公司(si)壟斷，但目前我國(guo)已發展成為(wei)(wei)全球有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)(jia)(jia)格(ge)從2011年起開始低(di)于(yu)石(shi)油基合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)油基橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成為(wei)(wei)廉價(jia)(jia)(jia)的(de)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)油基合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場空間(jian)，同時(shi)將帶(dai)動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)消(xiao)費。