硅橡膠是指主鏈(lian)由硅和(he)氧原子(zi)交替構成，硅原子(zi)上(shang)通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)硅橡膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和(he)少量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)硅氧鏈(lian)節組成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)引入可提高(gao)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)的(de)(de)引入則可提高(gao)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般(ban)在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工作。引入苯(ben)基(ji)后，可達(da)-73℃。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)也很(hen)突(tu)出，在(zai)180℃下可長期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更(geng)長時(shi)間(jian)仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)高(gao)溫。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過(guo)率在(zai)合成聚合物中(zhong)是較高(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅橡膠(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠分(fen)類的(de)方法(fa)很多，通(tong)(tong)常按(an)固化(hua)(hua)前的(de)形(xing)態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)硫化(hua)(hua)溫度分(fen)為(wei)室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)所用(yong)單體(ti)的(de)不同，可(ke)分(fen)為(wei)甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲(jia)基苯基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠等；按(an)性能和用(yong)途的(de)不同又(you)可(ke)分(fen)為(wei)通(tong)(tong)用(yong)型、超耐(nai)低溫型、超耐(nai)高(gao)溫型、高(gao)強力型、耐(nai)油型、醫用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑(ji)合(he)成(cheng)(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)，采用高(gao)比表面積(ji)的(de)氣相法白(bai)炭(tan)黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實用階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術的(de)基礎。從(cong)二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)(cheng)開始生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多(duo)家研(yan)究(jiu)所和(he)企業(ye)陸(lu)續(xu)開發(fa)出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能力為135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是指(zhi)聚硅氧(yang)烷變成(cheng)彈性(xing)體的(de)過程(cheng)是經過高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它主(zhu)要以高(gao)(gao)分子量的(de)聚甲(jia)基乙烯基硅氧(yang)烷為生(sheng)膠(jiao)，混(hun)入(ru)補強(qiang)(qiang)(qiang)填(tian)料、硫化(hua)(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強(qiang)(qiang)(qiang)主(zhu)要是各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)白(bai)炭黑，可使硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)增加(jia)數十(shi)倍。有(you)時為了降低成(cheng)本或(huo)改善(shan)膠(jiao)料性(xing)能及(ji)賦予硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)性(xing)能，也加(jia)入(ru)相應的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑。硫化(hua)(hua)(hua)劑是各(ge)種(zhong)有(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工(gong)成(cheng)型(xing)方(fang)法(fa)如圖所示(shi)。一次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)(xing)高(gao)分子鏈的(de)交聯反(fan)應(ying)；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)(xing)補(bu)充(chong)交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產(chan)物和(he)其(qi)他(ta)揮發(fa)性化(hua)合物以穩定硫(liu)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、捏(nie)合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特征是高(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)(ran)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度僅是天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保(bao)持一定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯變化。（2）低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表明其(qi)低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異。這(zhe)對(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)(ji)紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)情況(kuang)下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)良的(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好(hao)。（5）物(wu)理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)的(de)物(wu)理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)高(gao)溫(wen)和(he)(he)-50℃的(de)低(di)(di)溫(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及(ji)(ji)化學(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)耐油(you)、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體(ti)組(zu)織不(bu)粘(zhan)連(lian)，具(ju)(ju)有(you)抗凝(ning)血(xue)作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別適合作為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長(chang)(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件方面的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)，可(ke)以大幅度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)水平(ping)的(de)(de)提高都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)對硅橡(xiang)(xiang)膠需求的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國家鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)(zhu)品牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件實現自(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)(hua)，《2012年(nian)度(du)黨(dang)政機關公務用(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)型目錄（征求意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品牌擴大在政府(fu)采購(gou)的(de)(de)市場份額，為(wei)改變(bian)目前(qian)國內政府(fu)采購(gou)以合資品牌產(chan)品為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提供了保障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品牌發展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)(yong)提供有力保障。預測未來(lai)3年(nian)，我國室溫硫化(hua)(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)將以年(nian)均(jun)20%增(zeng)長(chang)(chang)。

此(ci)外，硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)非石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消費(fei)(fei)量的(de)(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)油(you)價格(ge)的(de)(de)(de)(de)大(da)幅(fu)上漲(zhang)，同時我國在硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機硅單體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)(ji)術方面(mian)取(qu)得突破(po)，有(you)機硅單體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)(ji)術在2005年前被幾家(jia)跨國公司(si)壟斷，但目前我國已(yi)發(fa)展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機硅單體第1大(da)國，這2個方面(mian)原因(yin)使硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格(ge)從2011年起(qi)開始低于石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)油(you)基橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始大(da)規模(mo)替代石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展有(you)機硅產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)(de)市場空間，同時將帶動(dong)硅油(you)、硅烷偶聯劑和硅樹脂等其他(ta)有(you)機硅產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)(de)消費(fei)(fei)。