硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和(he)氧(yang)原子交替構(gou)成，硅(gui)原子上(shang)通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機(ji)基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)膠。普(pu)通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠主要由含甲基(ji)(ji)和(he)少量乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入可提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性能(neng)，三(san)氟(fu)丙基(ji)(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入則可提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠耐(nai)低溫(wen)性能(neng)良(liang)好(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)入苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)熱(re)性能(neng)也很突出，在(zai)180℃下(xia)可長(chang)期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周(zhou)或更長(chang)時間仍有(you)(you)彈(dan)性，瞬時可耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)透氣性好(hao)，氧(yang)氣透過率在(zai)合(he)成聚(ju)合(he)物中是較(jiao)高(gao)的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠還具(ju)有(you)(you)生理(li)惰性、不(bu)會(hui)導(dao)致凝血的(de)(de)突出特性，因此在(zai)醫(yi)用(yong)領域應(ying)用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多(duo)，通(tong)常(chang)按(an)(an)固(gu)化(hua)前的形態分(fen)為(wei)(wei)固(gu)體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)所(suo)用(yong)單體的不同，可分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)(an)性能和用(yong)途的不同又可分(fen)為(wei)(wei)通(tong)用(yong)型、超(chao)耐低溫(wen)(wen)(wen)型、超(chao)耐高(gao)溫(wen)(wen)(wen)型、高(gao)強(qiang)力型、耐油型、醫用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合(he)成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產品(pin)問(wen)世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補強(qiang)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性(xing)能躍升到實用階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開始(shi)生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業(ye)(ye)化研究(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多家研究(jiu)所(suo)和企(qi)業(ye)(ye)陸續(xu)開發出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為135千噸，其中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚硅氧烷變(bian)成(cheng)彈性體的(de)過(guo)程是(shi)(shi)經(jing)過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它(ta)主(zhu)要以高分子(zi)量(liang)的(de)聚甲基乙烯基硅氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓(ya)下(xia)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強主(zhu)要是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類(lei)型(xing)的(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強度增加(jia)(jia)數十倍。有時(shi)為了降低成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料性能(neng)及賦(fu)予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)性能(neng)，也加(jia)(jia)入相應(ying)的(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型(xing)方法如圖(tu)所示。一次硫(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行高分子鏈的(de)(de)(de)交聯(lian)反應(ying)；二次硫(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行補充交聯(lian)、驅除硫(liu)化劑分解產(chan)物(wu)和其他揮發性化合物(wu)以穩定硫(liu)化膠的(de)(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)(de)設備有開放(fang)式(shi)煉膠機、捏(nie)合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)(biao)面硬度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯(xian)變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達-100℃，表(biao)(biao)明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這(zhe)對(dui)(dui)(dui)航空(kong)、宇航工(gong)業(ye)的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線(xian)等十分穩(wen)定，在不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)(dan)在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組織不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝(ning)血作(zuo)用，對(dui)(dui)(dui)肌(ji)體組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適(shi)合作(zuo)為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會(hui)統計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分(fen)別達(da)到(dao)1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分(fen)別增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)用(yong)量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研天下的(de)新研究，增(zeng)(zeng)加有機硅(gui)(gui)(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)方面的(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)(da)幅度提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安(an)全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對(dui)硅(gui)(gui)(gui)橡膠需求的(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)家(jia)鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)品牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品牌(pai)擴大(da)(da)在政(zheng)府采(cai)購的(de)市場份(fen)額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)府采(cai)購以(yi)合資品牌(pai)產品為(wei)主(zhu)的(de)局面提供了保障。促進自(zi)主(zhu)品牌(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)應用(yong)提供有力保障。預測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)(nian)均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油價格的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同(tong)時我(wo)國(guo)在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料(liao)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產技(ji)術方面(mian)取得(de)突破(po)，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產技(ji)術在2005年前(qian)(qian)被幾家(jia)跨國(guo)公司(si)壟斷(duan)，但目(mu)前(qian)(qian)我(wo)國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全(quan)球(qiu)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體第1大(da)(da)國(guo)，這2個方面(mian)原因使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年起開始低(di)于石(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)(da)宗石(shi)油基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始大(da)(da)規模替代石(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)拓展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產業的(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時將(jiang)帶(dai)動硅(gui)油、硅(gui)烷偶(ou)聯(lian)劑和(he)硅(gui)樹(shu)脂等其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產品(pin)的(de)(de)(de)消費。