硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和(he)(he)氧(yang)原(yuan)子(zi)交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要由含甲基(ji)(ji)(ji)和(he)(he)少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯(ben)(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)(wen)(wen)及耐(nai)(nai)油(you)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)(nai)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)良(liang)好，一(yi)般在(zai)-55℃下仍能(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯(ben)(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也很(hen)突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更(geng)長時間(jian)仍有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率在(zai)合成聚合物中是較(jiao)高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具有(you)生(sheng)理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分類的(de)方法很(hen)多，通常按(an)固(gu)化(hua)前的(de)形態分為固(gu)體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度分為室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單(dan)體的(de)不(bu)同(tong)，可分為甲(jia)基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和用(yong)(yong)途的(de)不(bu)同(tong)又可分為通用(yong)(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵(tie)為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)(cheng)的。1945年，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)產(chan)(chan)品問(wen)世(shi)。1948年，采用高比表面積(ji)的氣相(xiang)法白炭黑(hei)補強的硅(gui)(gui)橡膠(jiao)研(yan)(yan)制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的性能躍升到(dao)實用階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)技術的基礎。從二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開(kai)始生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的國(guo)(guo)家(jia)有(you)美(mei)國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯(si)、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的工業(ye)(ye)化(hua)研(yan)(yan)究始于1957年，多家(jia)研(yan)(yan)究所和企業(ye)(ye)陸續開(kai)發出(chu)各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)。到(dao)2003年底(di)，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)能力為(wei)135千噸(dun)(dun)，其(qi)中高溫膠(jiao)100千噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅氧烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)分子(zi)量(liang)的(de)(de)(de)聚甲(jia)基乙烯基硅氧烷為生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有時為了(le)降低成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入相應的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有機過氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加(jia)工成(cheng)型(xing)方法如圖所示。一次硫化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行高分(fen)子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次硫化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行補(bu)充(chong)交(jiao)聯(lian)、驅除(chu)硫化(hua)劑分(fen)解產物和其他(ta)揮發性化(hua)合(he)物以穩定(ding)硫化(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有(you)開放式(shi)煉膠機、捏合(he)機及(ji)真空密煉機。

主要性能

（1）高溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高溫穩定(ding)性(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅(jin)是天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其(qi)低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這(zhe)對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)(yang)及紫外線等十分穩定(ding)，在(zai)(zai)不(bu)加任(ren)何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)(you)及化(hua)(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮(dan)、氧(yang)(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)碳等氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)比(bi)天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)(ju)有抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌(ji)體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合(he)作(zuo)為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀(guan)研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增加有(you)機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件方面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可(ke)以大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全(quan)性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)提高(gao)都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)增加。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件實現自(zi)主化(hua)，《2012年(nian)度黨(dang)政機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)型目錄（征(zheng)求(qiu)意見(jian)稿）》為(wei)(wei)自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府采(cai)購的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改變目前國(guo)內政府采(cai)購以合(he)資品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)為(wei)(wei)主的(de)(de)(de)局(ju)面提供了(le)保障。促進自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提供有(you)力保障。預(yu)測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)價格(ge)的(de)(de)(de)大幅(fu)上漲，同時我國(guo)在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)(de)生產技術方面(mian)取得(de)突破(po)，有(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)(de)生產技術在2005年(nian)(nian)前(qian)被幾家(jia)跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前(qian)我國(guo)已(yi)發展成(cheng)為全球(qiu)有(you)機(ji)硅(gui)單體第1大國(guo)，這2個(ge)方面(mian)原(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價格(ge)從2011年(nian)(nian)起開始低于(yu)石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為大宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大規模(mo)替代石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極大拓展有(you)機(ji)硅(gui)產業的(de)(de)(de)市場(chang)空(kong)間，同時將帶(dai)動(dong)硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)產品(pin)的(de)(de)(de)消(xiao)費。