硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通(tong)常連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高、低(di)溫(wen)性能，三氟丙基(ji)及(ji)(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)(ji)耐(nai)油性能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性能良好(hao)，一般(ban)在-55℃下(xia)仍能工(gong)作(zuo)。引(yin)入苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性能也很突出，在180℃下(xia)可(ke)長(chang)(chang)期工(gong)作(zuo)，稍高于200℃也能承受(shou)數周或(huo)更(geng)長(chang)(chang)時間仍有彈性，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性好(hao)，氧(yang)氣(qi)透過率在合(he)成聚合(he)物(wu)中(zhong)是(shi)較高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰(duo)性、不會導致凝(ning)血(xue)的(de)(de)(de)突出特性，因此在醫(yi)用(yong)領域(yu)應用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)分(fen)類的方法很多，通常按(an)固化(hua)(hua)前(qian)的形態分(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度分(fen)為室(shi)溫(wen)(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的不同(tong)，可分(fen)為甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)等；按(an)性能和用(yong)途的不同(tong)又可分(fen)為通用(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美(mei)國以三氯化鐵(tie)為催(cui)化劑合(he)成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用(yong)高比表面積的(de)(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍升到實用(yong)階段，奠(dian)定了(le)現(xian)代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)(de)基礎。從(cong)二甲基二氯硅(gui)(gui)烷(wan)合(he)成(cheng)開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國家有(you)美(mei)國。俄羅斯、德國、日本、韓國和(he)中(zhong)國等(deng)。中(zhong)國硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化研究始于1957年，多(duo)家研究所(suo)和(he)企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中(zhong)國硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)氧烷變成彈(dan)性(xing)(xing)(xing)體(ti)的(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)(shi)經(jing)過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成型的(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)分子量的(de)(de)聚(ju)甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈(dan)性(xing)(xing)(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加數十倍。有(you)時為了降低成本或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，也加入相應的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機(ji)過(guo)氧化(hua)(hua)物或加成反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方(fang)法如圖所示。一次硫(liu)化的(de)目的(de)是進(jin)行高(gao)分(fen)子鏈的(de)交聯(lian)反應；二次硫(liu)化的(de)目的(de)是進(jin)行補充(chong)交聯(lian)、驅除硫(liu)化劑分(fen)解產物(wu)和其他揮發性化合物(wu)以(yi)穩(wen)定硫(liu)化膠的(de)各項性能(neng)。常(chang)用的(de)設備有開放式煉膠機、捏合機及(ji)真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅(jin)是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但在200℃以上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩定，在不加任何添加劑的(de)情況下(xia)，就具有優(you)良的(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常(chang)好(hao)。（5）物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于(yu)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等氣體(ti)的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)組織不粘連，具有抗(kang)凝血作用，對(dui)(dui)肌體(ti)組織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常(chang)少。特別適合作為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別達(da)到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同(tong)比(bi)分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的用(yong)量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根(gen)據(ju)觀研天下(xia)的新研究，增(zeng)加(jia)有(you)機(ji)硅(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件方面的用(yong)量(liang)，可以(yi)大幅(fu)度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的安全(quan)性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的提(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業對硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的增(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主品(pin)牌的汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)主化，《2012年度黨政(zheng)(zheng)機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄(lu)（征求(qiu)意(yi)見稿(gao)）》為(wei)自(zi)主品(pin)牌擴(kuo)大在(zai)政(zheng)(zheng)府采購的市場份(fen)額，為(wei)改(gai)變目(mu)前國(guo)(guo)內政(zheng)(zheng)府采購以(yi)合(he)資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主的局面提(ti)供了保(bao)障。促進自(zi)主品(pin)牌發(fa)展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的應(ying)用(yong)提(ti)供有(you)力保(bao)障。預(yu)測(ce)未來(lai)3年，我國(guo)(guo)室溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)大幅上漲(zhang)，同(tong)(tong)時(shi)(shi)我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料(liao)有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技術方(fang)面取得(de)突破(po)，有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技術在(zai)2005年前被幾家(jia)跨國公(gong)司壟斷，但目前我(wo)國已發展成(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第(di)1大國，這2個方(fang)面原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開始低于(yu)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約(yue)為(wei)大宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉(lian)價(jia)的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)市場(chang)空間，同(tong)(tong)時(shi)(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其(qi)他有機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)消費。