硅橡膠是指主鏈由硅和氧原子交(jiao)替(ti)構成，硅原子上(shang)通(tong)常連有(you)兩個(ge)有(you)機基團的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基和少量乙烯基的(de)硅氧鏈節組成。苯基的(de)引(yin)(yin)(yin)入(ru)可(ke)提高(gao)(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙(bing)基及(ji)氰基的(de)引(yin)(yin)(yin)入(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)(wen)(wen)及(ji)耐(nai)油(you)性(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)良(liang)好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)(reng)能(neng)(neng)工作。引(yin)(yin)(yin)入(ru)苯基后，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長(chang)期工作，稍(shao)高(gao)(gao)于(yu)200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時(shi)間仍(reng)(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)過(guo)率在(zai)合成聚(ju)合物中是較高(gao)(gao)的(de)。此(ci)(ci)外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理(li)惰性(xing)、不(bu)會(hui)導(dao)致(zhi)凝血的(de)突出(chu)特性(xing)，因此(ci)(ci)在(zai)醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方(fang)法很多，通常按固化前的(de)形(xing)態分(fen)為固體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化溫度(du)分(fen)為室(shi)溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單(dan)體(ti)的(de)不(bu)同(tong)，可分(fen)為甲(jia)基乙烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按性(xing)能和(he)用(yong)途的(de)不(bu)同(tong)又可分(fen)為通用(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為(wei)催(cui)化劑合(he)成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年，采(cai)用高比表面(mian)積的(de)氣相法白炭(tan)黑補(bu)強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制(zhi)成(cheng)功(gong)，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能(neng)躍(yue)升到實用階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術的(de)基礎(chu)。從(cong)二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有(you)美國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工(gong)業化研(yan)究始于1957年，多家(jia)研(yan)究所和(he)企業陸續開(kai)發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為(wei)135千噸，其(qi)中高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指聚硅氧烷變成彈(dan)性體(ti)的(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)。它主要以高(gao)(gao)分子(zi)量的(de)聚甲基乙烯基硅氧烷為(wei)生膠(jiao)，混入補強填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在(zai)加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈(dan)性體(ti)。硅橡膠(jiao)的(de)補強主要是(shi)各種(zhong)(zhong)類型的(de)白(bai)炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度增加(jia)(jia)數十(shi)倍。有時為(wei)了(le)降低(di)成本或改善膠(jiao)料性能(neng)(neng)及賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)(zhong)特(te)殊的(de)性能(neng)(neng)，也加(jia)(jia)入相應的(de)各種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)或加(jia)(jia)成反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法(fa)如圖所示(shi)。一次硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進(jin)行高分子(zi)鏈的(de)交聯(lian)反應；二(er)次硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進(jin)行補充交聯(lian)、驅(qu)除(chu)硫化(hua)劑(ji)分解產物和其他揮發性化(hua)合物以穩定硫化(hua)膠(jiao)的(de)各項性能。常用的(de)設(she)備有開放(fang)式煉(lian)膠(jiao)機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及(ji)真空密(mi)煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特征(zheng)是(shi)高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一半(ban)，但在200℃以(yi)上的(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持(chi)一定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)(wu)明顯(xian)變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊(shu)配(pei)方(fang)可達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及(ji)紫外線等(deng)十分穩定，在不加任何添加劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)(you)優(you)良的(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)(you)優(you)異的(de)(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化學(xue)試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)(wu)味，無(wu)(wu)(wu)嗅，與人(ren)體組織不粘連(lian)，具有(you)(you)抗凝血作(zuo)用，對(dui)(dui)肌體組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合(he)作(zuo)為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統(tong)計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)車(che)產(chan)(chan)銷分別達(da)(da)到1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達(da)(da)2.0萬t。根據觀(guan)研天下(xia)的(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加有(you)(you)機硅(gui)(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)車(che)零(ling)部件方面(mian)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)大(da)幅(fu)度(du)提(ti)高汽(qi)車(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)產(chan)(chan)量(liang)(liang)和(he)(he)單車(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)對(dui)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠需求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。國家(jia)鼓勵(li)自(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)零(ling)部件實現自(zi)主化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政機關公(gong)務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型(xing)目(mu)錄（征(zheng)求意(yi)見(jian)稿）》為(wei)(wei)自(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)(pai)擴大(da)在(zai)(zai)政府(fu)采購(gou)的(de)(de)(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改變目(mu)前國內政府(fu)采購(gou)以(yi)合(he)資品(pin)牌(pai)(pai)(pai)產(chan)(chan)品(pin)為(wei)(wei)主的(de)(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)供(gong)了(le)保障。促進(jin)自(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)(pai)發展，國產(chan)(chan)汽(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)車(che)膠的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有(you)(you)力保障。預測未來3年(nian)，我國室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠在(zai)(zai)汽(qi)車(che)行(xing)業(ye)(ye)將(jiang)(jiang)以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重要的(de)(de)(de)(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約(yue)占非石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消(xiao)費(fei)量的(de)(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)(wei)石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)幅(fu)上漲，同(tong)(tong)時(shi)我國在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術方面(mian)取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術在2005年前(qian)被(bei)幾(ji)家跨國公(gong)司(si)壟斷，但(dan)目前(qian)我國已發展(zhan)成(cheng)為(wei)(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大(da)國，這2個方面(mian)原因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起(qi)開始低于石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約(yue)為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開始大(da)規模替(ti)代(dai)石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這將極大(da)拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)(de)市場空間(jian)，同(tong)(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等(deng)其(qi)他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)。