硅橡膠是(shi)(shi)指主鏈由硅(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替構成，硅(gui)原(yuan)子(zi)上通(tong)常連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節(jie)組成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)入可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)入則可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油(you)性(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能良好，一般在-55℃下(xia)仍能工作(zuo)。引(yin)(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)后(hou)，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能也很突(tu)出，在180℃下(xia)可長期(qi)工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能承受(shou)數周或(huo)更長時間仍有彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時可耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過(guo)率在合成聚合物中是(shi)(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理(li)惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致凝(ning)血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類(lei)的(de)方法很(hen)多(duo)，通(tong)常按(an)(an)固化(hua)前的(de)形態(tai)分(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用單體的(de)不同，可分(fen)為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和(he)用途的(de)不同又可分(fen)為(wei)(wei)通(tong)用型(xing)(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐低(di)溫(wen)型(xing)(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)(xing)(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)(xing)(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)(xing)(xing)、醫(yi)用型(xing)(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)以(yi)三氯化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高(gao)比表面積的(de)(de)(de)氣相法白炭黑(hei)補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升到實用階(jie)段(duan)，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和中國(guo)等(deng)。中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工(gong)業化研究始(shi)于1957年，多(duo)家研究所和企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千(qian)噸(dun)，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈(dan)(dan)性體的(de)過程是(shi)(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它(ta)主要(yao)以(yi)高分子(zi)量的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為生(sheng)膠(jiao)，混入補強填(tian)料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)(dan)性體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強主要(yao)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度增(zeng)加(jia)數十倍。有(you)時為了降低(di)成(cheng)本或改善膠(jiao)料(liao)性能及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)性能，也加(jia)入相應的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加工(gong)成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)(de)交(jiao)聯反(fan)應；二次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行補充(chong)交(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產(chan)物和其他揮發性化(hua)(hua)合(he)物以穩(wen)定(ding)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有(you)開放式煉膠(jiao)(jiao)機、捏(nie)合(he)機及真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天(tian)(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變(bian)化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)(yi)。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外線等十分穩定(ding)，在不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)(ju)有優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)(you)異(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下，其(qi)物(wu)理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體組(zu)織不(bu)粘連，具(ju)(ju)有抗(kang)凝血(xue)作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合作(zuo)為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同(tong)比分別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根(gen)據觀研(yan)天下的(de)新研(yan)究(jiu)，增(zeng)加(jia)有(you)機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件方面(mian)的(de)用(yong)(yong)量(liang)，可(ke)以(yi)大幅(fu)度提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平(ping)的(de)提高(gao)都將推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件實(shi)現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政機關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見(jian)稿）》為自(zi)主(zhu)品牌擴大在政府采購的(de)市(shi)場份(fen)額，為改變目前國(guo)內政府采購以(yi)合(he)資品牌產(chan)品為主(zhu)的(de)局面(mian)提供(gong)了保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)品牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)應(ying)用(yong)(yong)提供(gong)有(you)力(li)保(bao)障。預測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)(de)非石油基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非石油基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)(de)(de)(de)98%。但因為石油價(jia)格的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)幅上漲(zhang)，同時(shi)我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方面取得突破，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在(zai)2005年前(qian)被幾家跨國(guo)公(gong)司壟斷(duan)，但目前(qian)我國(guo)已(yi)發展成(cheng)為全球有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)國(guo)，這2個方面原因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起開始低于石油基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)宗(zong)石油基橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規(gui)模(mo)替代石油基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)拓展有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)(de)市場空間，同時(shi)將帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)(de)消費。