硅橡膠是指(zhi)主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)和氧原子交(jiao)替構成，硅(gui)原子上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機(ji)基團的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要(yao)由含甲(jia)基和少(shao)量乙烯基的(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組(zu)成。苯基的(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基及氰基的(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工(gong)作(zuo)。引入(ru)苯基后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突(tu)出，在180℃下(xia)可(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或更長時間(jian)仍有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透氣性(xing)好(hao)，氧氣透過(guo)率在合成聚(ju)合物中是較(jiao)高(gao)的(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具有(you)生理(li)惰性(xing)、不會導(dao)致(zhi)凝血的(de)突(tu)出特性(xing)，因此在醫(yi)用(yong)(yong)領域(yu)應用(yong)(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分類的(de)方法(fa)很多，通(tong)常(chang)按(an)(an)固(gu)化(hua)前(qian)的(de)形態分為(wei)(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫度分為(wei)(wei)室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體(ti)的(de)不(bu)同，可分為(wei)(wei)甲基乙(yi)(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙(yi)(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等；按(an)(an)性(xing)能和(he)用(yong)途的(de)不(bu)同又可分為(wei)(wei)通(tong)用(yong)型(xing)(xing)(xing)、超耐低溫型(xing)(xing)(xing)、超耐高溫型(xing)(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由(you)美國(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合(he)成的(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世(shi)。1948年，采用高比(bi)表面積(ji)的(de)(de)氣相法(fa)白炭黑補(bu)強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到(dao)實用階(jie)段，奠定(ding)了(le)現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技(ji)術的(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷合(he)成開(kai)始生產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年，多家研(yan)究(jiu)所和(he)企業(ye)陸續開(kai)發出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈性體的(de)過(guo)程是(shi)(shi)經(jing)過(guo)高(gao)溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它(ta)主(zhu)要(yao)以高(gao)分子量(liang)的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種類型(xing)的(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加數十倍。有時(shi)為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料(liao)性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種特殊的(de)性能，也(ye)加入相應的(de)各(ge)(ge)種添加劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)(ge)種有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加成(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)劑。

加工(gong)成型方法如圖所示(shi)。一次硫化(hua)的目的是進行(xing)高分子鏈的交(jiao)聯(lian)反應；二(er)次硫化(hua)的目的是進行(xing)補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫化(hua)劑分解產物(wu)和其他揮發性化(hua)合物(wu)以(yi)穩定硫化(hua)膠(jiao)的各項性能。常(chang)用(yong)的設備有開放式煉膠(jiao)機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些(xie)合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能保持一定(ding)(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且(qie)力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能無明(ming)顯變(bian)化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優異。這對(dui)(dui)航空(kong)、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十(shi)分穩定(ding)(ding)(ding)，在不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能比通用(yong)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優于通用(yong)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)(you)及化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油(you)(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體(ti)組(zu)織(zhi)不粘連(lian)，具(ju)有抗凝血作用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常(chang)少。特(te)(te)別(bie)適合作為醫(yi)用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別達(da)到(dao)1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同(tong)比分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)用量(liang)約達(da)2.0萬t。根(gen)據觀研(yan)天下的(de)(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加(jia)有機硅(gui)(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部件方面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)用量(liang)，可(ke)以(yi)大(da)幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安(an)全(quan)性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)(che)(che)用量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對(dui)硅(gui)(gui)橡膠需求的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部件實(shi)現自(zi)主(zhu)化，《2012年度(du)黨(dang)政(zheng)機關公務用車(che)(che)(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌擴(kuo)大(da)在(zai)(zai)政(zheng)府采購的(de)(de)(de)(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)改變目前國(guo)內政(zheng)府采購以(yi)合資品(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保障(zhang)。促(cu)進自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌發展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用提(ti)供有力保障(zhang)。預測(ce)未來3年，我國(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以(yi)年均20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術方面(mian)取(qu)得突(tu)破，有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術在(zai)2005年前被幾家跨(kua)國(guo)公(gong)司壟斷(duan)，但目(mu)前我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球(qiu)有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)，這2個方面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從(cong)2011年起開(kai)始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)基橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)始(shi)大(da)規(gui)模替代石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這將極(ji)大(da)拓(tuo)展(zhan)有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市(shi)場空間(jian)，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)消(xiao)費。