硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和(he)氧原(yuan)子交替(ti)構成，硅(gui)原(yuan)子上通常連(lian)有兩個有機(ji)基團的(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含(han)甲(jia)基和(he)少量乙烯基的(de)硅(gui)氧鏈(lian)節(jie)組(zu)成。苯基的(de)引入(ru)可(ke)(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能，三氟丙基及(ji)氰(qing)基的(de)引入(ru)則可(ke)(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐溫(wen)及(ji)耐油性(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)能良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能工作(zuo)。引入(ru)苯基后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐熱(re)性(xing)(xing)能也(ye)很突(tu)(tu)出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也(ye)能承受數周或更(geng)長(chang)時間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐300℃以上的(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過率在(zai)合成聚(ju)合物中是較高(gao)(gao)(gao)的(de)。此(ci)外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具(ju)有生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)突(tu)(tu)出(chu)特(te)性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方(fang)法很(hen)多，通(tong)(tong)常按固化前的(de)形態(tai)分(fen)為(wei)固體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)(liu)化溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按所用單體的(de)不同(tong)，可分(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)等；按性能(neng)和(he)用途的(de)不同(tong)又(you)可分(fen)為(wei)通(tong)(tong)用型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)、高強(qiang)力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國以三氯(lv)化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑合(he)成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年，采用高(gao)比表面積的(de)氣相法白炭(tan)黑補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實用階段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)(kai)始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國家(jia)有(you)美國。俄羅斯、德(de)國、日(ri)本、韓國和中國等。中國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)研究(jiu)(jiu)始于1957年，多家(jia)研究(jiu)(jiu)所(suo)和企業(ye)陸續開(kai)(kai)發(fa)出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力為135千(qian)噸(dun)，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指(zhi)聚硅(gui)氧烷(wan)變成彈性體的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)(de)。它主要(yao)以(yi)高分子(zi)量的(de)(de)聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是各(ge)種類型的(de)(de)白炭黑，可(ke)使(shi)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有(you)時為了降低成本或改(gai)善膠(jiao)料(liao)性能及賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)性能，也加(jia)入(ru)相應的(de)(de)各(ge)種添(tian)加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是各(ge)種有(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是(shi)進(jin)行(xing)高(gao)分(fen)子鏈的(de)(de)(de)交聯反應；二(er)次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是(shi)進(jin)行(xing)補(bu)充(chong)交聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產物和其他(ta)揮發性化(hua)(hua)合物以(yi)穩定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)各項性能(neng)。常用的(de)(de)(de)設備有開(kai)放式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密(mi)煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)(du)一般為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意(yi)義(yi)重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線(xian)等十分穩定，在不加任何添加劑的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣體的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人(ren)體組織(zhi)不粘(zhan)連，具有抗(kang)凝(ning)血作用(yong)(yong)(yong)，對肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少(shao)。特別適合作為醫用(yong)(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)車(che)工業(ye)(ye)(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)輛和(he)(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)車(che)工業(ye)(ye)(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)t。根(gen)據(ju)觀研(yan)天(tian)下(xia)的(de)(de)新研(yan)究(jiu)，增(zeng)(zeng)加有機硅(gui)材料在汽(qi)車(che)零部(bu)件(jian)方面(mian)的(de)(de)用(yong)量，可以(yi)(yi)大幅度(du)提高汽(qi)車(che)的(de)(de)安全性能(neng)，因(yin)此，汽(qi)車(che)產(chan)量和(he)(he)單車(che)用(yong)量水平的(de)(de)提高都將推動汽(qi)車(che)工業(ye)(ye)(ye)對硅(gui)橡膠需(xu)求的(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)家鼓勵(li)自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)車(che)零部(bu)件(jian)實(shi)現自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機關公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)(pai)擴大在政(zheng)府采購的(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)改變目前國(guo)內政(zheng)府采購以(yi)(yi)合(he)資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)(pai)產(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局(ju)面(mian)提供了保障。促進自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)車(che)膠的(de)(de)應用(yong)提供有力保障。預測未來3年(nian)，我(wo)國(guo)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡膠在汽(qi)車(che)行(xing)業(ye)(ye)(ye)將以(yi)(yi)年(nian)均(jun)20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)(de)(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)(shi)油(you)價格(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)大幅上(shang)漲(zhang)，同時我(wo)國在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生產技術(shu)方面取得(de)突破，有(you)機硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生產技術(shu)在2005年前被(bei)幾家跨國公司壟斷，但目前我(wo)國已(yi)發展成(cheng)為全(quan)球有(you)機硅(gui)(gui)單體第1大國，這2個方面原因使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格(ge)(ge)從(cong)2011年起開始(shi)低于石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為大宗石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)(de)(de)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大規模替代石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極大拓展有(you)機硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)(de)市(shi)場(chang)空間，同時將帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等(deng)其他有(you)機硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)(de)消費。