硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈由硅(gui)(gui)和氧原子交替構(gou)成，硅(gui)(gui)原子上通常連(lian)有(you)兩個有(you)機基團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要(yao)由含(han)甲基和少量乙烯基的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成。苯(ben)基的(de)(de)引入可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐高、低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基及氰基的(de)(de)引入則可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)(wen)(wen)及耐油性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)良(liang)好(hao)，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)工(gong)作(zuo)(zuo)。引入苯(ben)基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐熱(re)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突(tu)出，在180℃下(xia)可(ke)長期工(gong)作(zuo)(zuo)，稍高于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更長時(shi)(shi)間仍有(you)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)(shi)可(ke)耐300℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣透(tou)過率(lv)在合成聚合物中是(shi)較高的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導致(zhi)凝血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方法很多，通(tong)常按固化(hua)前(qian)的形態分(fen)(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)(yong)單體的不(bu)同(tong)，可分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按性(xing)能和用(yong)(yong)途的不(bu)同(tong)又可分(fen)(fen)為(wei)(wei)通(tong)用(yong)(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡膠(jiao)早期是由美(mei)國(guo)以三(san)氯(lv)(lv)化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑合成的(de)。1945年，硅橡膠(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年，采用高比(bi)表(biao)面(mian)積(ji)的(de)氣相法(fa)白(bai)炭黑補強的(de)硅橡膠(jiao)研(yan)制成功，使硅橡膠(jiao)的(de)性能(neng)躍升(sheng)到(dao)實用階段，奠定了現(xian)代硅橡膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基礎。從二(er)甲(jia)基二(er)氯(lv)(lv)硅烷合成開始生(sheng)產(chan)硅橡膠(jiao)的(de)國(guo)家有(you)美(mei)國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅橡膠(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年，多家研(yan)究(jiu)所和企業陸續(xu)開發出各種(zhong)硅橡膠(jiao)。到(dao)2003年底(di)，中(zhong)(zhong)國(guo)硅橡膠(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力(li)為135千噸(dun)，其(qi)中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是指聚(ju)硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)(wan)變成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它(ta)主要以高分子量(liang)的(de)(de)聚(ju)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)(wan)為生膠(jiao)，混入(ru)(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要是各種類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)增加(jia)數(shu)十倍(bei)。有時為了降低成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料性(xing)(xing)能(neng)(neng)及賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種特殊的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，也加(jia)入(ru)(ru)相應的(de)(de)各種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各種有機過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法如(ru)圖所示。一次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行(xing)高分子鏈的(de)(de)交聯(lian)反應；二次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行(xing)補充交聯(lian)、驅除(chu)硫化(hua)(hua)劑(ji)分解產物(wu)和其他揮發性化(hua)(hua)合物(wu)以穩定(ding)硫化(hua)(hua)膠的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特征(zheng)是高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但在200℃以(yi)上的(de)高溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻(bo)璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配方可(ke)達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這(zhe)對(dui)航(hang)(hang)空、宇航(hang)(hang)工業(ye)的(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等十分(fen)穩定，在不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)情況下，就具(ju)有優(you)良的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下的(de)物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)低溫(wen)(wen)下，其物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳(tan)等氣(qi)(qi)體的(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織不粘連，具(ju)有抗凝血(xue)作用(yong)，對(dui)肌體組織的(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同(tong)比分(fen)別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業硅橡膠(jiao)的(de)用量(liang)(liang)(liang)約達2.0萬t。根(gen)據(ju)(ju)觀(guan)研天下的(de)新研究(jiu)，增(zeng)加有機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)用量(liang)(liang)(liang)，可以(yi)大幅度(du)(du)提高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)用量(liang)(liang)(liang)水(shui)平(ping)的(de)提高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業對(dui)硅橡膠(jiao)需求的(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自(zi)(zi)(zi)主化，《2012年(nian)度(du)(du)黨政機(ji)關公(gong)務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)擴(kuo)大在(zai)政府(fu)采購的(de)市(shi)場份額(e)，為(wei)(wei)改(gai)變(bian)目(mu)前(qian)國(guo)內(nei)政府(fu)采購以(yi)合(he)資品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)為(wei)(wei)主的(de)局(ju)面提供了保(bao)障。促進自(zi)(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)應用提供有力(li)保(bao)障。預測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行業將以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅橡膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)(shi)油價格的(de)(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時(shi)(shi)我(wo)國(guo)在硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料(liao)有機(ji)(ji)硅單體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術(shu)方(fang)面取得突破，有機(ji)(ji)硅單體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術(shu)在2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前我(wo)國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)(ji)硅單體第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方(fang)面原因使(shi)硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格從2011年起開始低于石(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油基(ji)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價的(de)(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)拓展有機(ji)(ji)硅產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場空間，同時(shi)(shi)將(jiang)帶(dai)動硅油、硅烷偶聯劑和硅樹脂等其(qi)他有機(ji)(ji)硅產(chan)品的(de)(de)(de)(de)消費(fei)。