硅橡膠是(shi)指主鏈由(you)(you)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)和氧原子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)原子上(shang)通常連有兩個有機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由(you)(you)含甲基(ji)(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能，三(san)氟(fu)丙(bing)基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)則(ze)可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能工作。引入(ru)苯基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能也很突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)(chang)期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能承受數周或(huo)更長(chang)(chang)時(shi)間仍(reng)有彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過率在(zai)合(he)成聚合(he)物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不會(hui)導(dao)致凝(ning)血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫用(yong)領(ling)域(yu)應(ying)用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的(de)方法(fa)很多，通常按固化(hua)(hua)(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)為固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度分(fen)(fen)為室(shi)溫(wen)(wen)(wen)硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)(wen)硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所(suo)用(yong)單體的(de)不同，可分(fen)(fen)為甲基(ji)乙(yi)(yi)烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙(yi)(yi)烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)途的(de)不同又可分(fen)(fen)為通用(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)以(yi)三(san)氯(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品(pin)問(wen)世。1948年，采用(yong)高比表面積的(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制(zhi)成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍(yue)升到(dao)實(shi)用(yong)階段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產技術的(de)基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開始生(sheng)(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業(ye)化(hua)研究(jiu)始于1957年，多家(jia)研究(jiu)所(suo)和企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產能(neng)力為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅氧烷(wan)(wan)變(bian)成(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)體的(de)(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)(gao)分子(zi)量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧烷(wan)(wan)為生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加熱加壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)各(ge)種類型的(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加數十倍。有時為了降低(di)成(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特(te)殊的(de)(de)性(xing)能(neng)，也加入相(xiang)應的(de)(de)各(ge)種添加劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物或加成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖(tu)所示。一次(ci)硫(liu)化的(de)目的(de)是進行高(gao)分子鏈(lian)的(de)交(jiao)聯反(fan)應；二次(ci)硫(liu)化的(de)目的(de)是進行補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化劑分解(jie)產物和其他揮發性化合物以穩定硫(liu)化膠的(de)各項性能(neng)。常用的(de)設(she)備有開放式煉膠機(ji)(ji)、捏(nie)合機(ji)(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是(shi)天(tian)(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達(da)-100℃，表(biao)明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)(ji)紫外線等十分穩(wen)定，在(zai)(zai)不加任(ren)何(he)添(tian)加劑(ji)(ji)的(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好(hao)。（5）物(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)(bi)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于(yu)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)(ji)化(hua)(hua)學(xue)試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶(rong)劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳等氣體(ti)(ti)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)(bi)天(tian)(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體(ti)(ti)組(zu)(zu)織不粘(zhan)連，具(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)(yong)，對肌體(ti)(ti)組(zu)(zu)織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)別適(shi)合作(zuo)為醫用(yong)(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業協(xie)會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別(bie)增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研天下(xia)的(de)新(xin)研究，增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)有機(ji)硅(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方面的(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大幅(fu)度提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)安全性能，因(yin)此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水(shui)平的(de)提(ti)(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業對(dui)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需(xu)求的(de)增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)。國(guo)(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機(ji)關公(gong)務用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型(xing)目錄（征(zheng)求意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在政(zheng)府采(cai)購的(de)市(shi)場(chang)份額(e)，為(wei)(wei)改(gai)變目前國(guo)(guo)內政(zheng)府采(cai)購以(yi)合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)局面提(ti)(ti)供了保障。促(cu)進自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業的(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應(ying)用(yong)提(ti)(ti)供有力保障。預測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠，約占非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠消費(fei)量(liang)的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)價格的(de)(de)大(da)幅(fu)上漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生(sheng)產技術方面取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生(sheng)產技術在2005年前被幾家跨國(guo)公(gong)司(si)壟斷，但(dan)目前我國(guo)已發(fa)展成(cheng)為(wei)全(quan)球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)，這2個方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)價格從2011年起開始低于石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠，僅約為(wei)大(da)宗(zong)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基橡(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)膠，并開始大(da)規(gui)模替代(dai)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠。這將極大(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業(ye)的(de)(de)市(shi)場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其(qi)他(ta)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品(pin)的(de)(de)消費(fei)。