硅橡膠是指主鏈(lian)(lian)由(you)硅(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構成，硅(gui)(gui)原子上通常連有兩個有機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由(you)含(han)甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)(lian)節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)良(liang)好，一(yi)般在-55℃下仍能(neng)(neng)工(gong)作。引入(ru)苯基(ji)(ji)后(hou)，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突(tu)出(chu)，在180℃下可長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或更長時(shi)(shi)間仍有彈性(xing)，瞬時(shi)(shi)可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率在合成聚合物(wu)中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理(li)惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)，因此在醫(yi)用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠分類的(de)方法(fa)很多，通常按固(gu)化(hua)前(qian)的(de)形態分為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按硫(liu)化(hua)溫(wen)度(du)分為(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按所用單體(ti)的(de)不同(tong)，可(ke)分為(wei)甲基(ji)乙(yi)烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠等(deng)；按性能和用途的(de)不同(tong)又(you)可(ke)分為(wei)通用型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低(di)溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合成(cheng)(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用(yong)高比表面積的(de)氣相(xiang)法白炭(tan)黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍(yue)升到實用(yong)階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術(shu)的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始(shi)生產硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(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、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化研究始(shi)于1957年(nian)，多家(jia)研究所和企業陸續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為(wei)135千(qian)噸，其(qi)中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是指聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)(cheng)彈性體的(de)過程是經過高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)。它主要以(yi)高(gao)(gao)分子(zi)量(liang)的(de)聚甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入(ru)補強填(tian)料(liao)(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加熱加壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)補強主要是各種(zhong)類型的(de)白(bai)炭黑(hei)，可(ke)使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度增加數十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)料(liao)(liao)性能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊的(de)性能，也加入(ru)相(xiang)應的(de)各種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各種(zhong)有機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物或加成(cheng)(cheng)(cheng)反應催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)(jin)行高分子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)(lian)反應(ying)；二次硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)(jin)行補充交(jiao)聯(lian)(lian)、驅除硫化(hua)劑分解產物和其他揮(hui)發性(xing)化(hua)合物以(yi)穩定硫化(hua)膠(jiao)的(de)各項性(xing)能。常(chang)用的(de)設備有開(kai)放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)特(te)征是高(gao)溫穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常溫下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)(du)僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)溫環境(jing)下(xia)(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持(chi)一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度(du)(du)，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化。（2）低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫度(du)(du)一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可(ke)達-100℃，表明其低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及紫外(wai)線等(deng)十(shi)分穩定(ding)，在(zai)不(bu)加任何添加劑的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就(jiu)具有優(you)(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優(you)(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好(hao)。（5）物(wu)理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫下(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫和(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與(yu)人體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)不(bu)粘連，具有抗凝(ning)血作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別(bie)適合作(zuo)(zuo)為醫(yi)用(yong)(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)產銷分別(bie)達到(dao)1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用量(liang)約(yue)達2.0萬t。根(gen)據(ju)觀(guan)研天下的(de)(de)(de)(de)新研究(jiu)，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)零部(bu)件方面的(de)(de)(de)(de)用量(liang)，可以大幅度(du)提高汽(qi)車(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)車(che)產量(liang)和單車(che)用量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國家(jia)鼓勵自(zi)主品牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)零部(bu)件實(shi)現自(zi)主化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機(ji)關公(gong)務(wu)用車(che)選用車(che)型目錄（征求意(yi)見稿）》為自(zi)主品牌擴大在(zai)政(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)(de)(de)(de)市(shi)場份額，為改變目前國內政(zheng)府(fu)采購(gou)以合(he)資品牌產品為主的(de)(de)(de)(de)局面提供了保障(zhang)。促進自(zi)主品牌發展，國產汽(qi)車(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為汽(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用提供有力(li)保障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國室溫硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)行(xing)業(ye)(ye)(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)非(fei)(fei)石油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非(fei)(fei)石油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)98%。但因(yin)為石油(you)(you)價(jia)格的(de)大幅上漲，同時(shi)我國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)單體(ti)(ti)的(de)生產(chan)技術(shu)方面取得突破，有機(ji)硅(gui)單體(ti)(ti)的(de)生產(chan)技術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨國公(gong)司(si)壟斷，但目前我國已發(fa)展(zhan)成(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)單體(ti)(ti)第1大國，這(zhe)2個(ge)方面原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)格從2011年(nian)起開(kai)始低于石油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大宗石油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大規(gui)模替代石油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大拓(tuo)展(zhan)有機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)市場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)樹脂等其他(ta)有機(ji)硅(gui)產(chan)品(pin)的(de)消費。