硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通常連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐高(gao)、低溫性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐溫及耐油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐低溫性(xing)能(neng)良(liang)好，一(yi)般(ban)在-55℃下仍能(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐熱(re)性(xing)能(neng)也很突出，在180℃下可長期工作，稍(shao)高(gao)于200℃也能(neng)承受(shou)數周或更(geng)長時間仍有彈性(xing)，瞬(shun)時可耐300℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過率在合成(cheng)聚合物(wu)中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會(hui)導(dao)致(zhi)凝(ning)血的(de)(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通(tong)常(chang)按(an)固化(hua)(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)(hua)溫度分(fen)為(wei)室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體(ti)的(de)不同，可分(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用途的(de)不同又(you)可分(fen)為(wei)通(tong)用型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低溫型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高溫型(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)橡膠(jiao)早期是由(you)美(mei)國(guo)以三(san)氯(lv)(lv)化鐵為催化劑(ji)合成的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡膠(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比(bi)表面積(ji)的(de)(de)(de)氣(qi)相法(fa)白炭(tan)黑補強(qiang)的(de)(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)研制成功，使硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍升到實用(yong)階段(duan)，奠定了現代硅(gui)橡膠(jiao)生產(chan)技(ji)術的(de)(de)(de)基礎。從二(er)甲(jia)基二(er)氯(lv)(lv)硅(gui)烷(wan)合成開始(shi)(shi)生產(chan)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)工業(ye)化研究始(shi)(shi)于1957年(nian)，多家研究所和企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)橡膠(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)橡膠(jiao)生產(chan)能(neng)力為135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠是指聚硅(gui)氧烷(wan)(wan)變成(cheng)彈性體的(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)是經過(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)(de)。它(ta)主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)(wan)為(wei)生膠，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要是各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)增(zeng)加(jia)數十倍(bei)。有時為(wei)了(le)降低(di)成(cheng)本或改善膠料性能及(ji)賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)(de)(de)(de)性能，也(ye)加(jia)入(ru)相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)有機過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖(tu)所示。一次(ci)硫化(hua)的目的是進行(xing)高分(fen)子鏈的交聯反應；二次(ci)硫化(hua)的目的是進行(xing)補(bu)充交聯、驅除硫化(hua)劑(ji)分(fen)解產物和其(qi)他揮發性化(hua)合物以穩定硫化(hua)膠(jiao)的各(ge)項性能。常用的設備有開放式煉膠(jiao)機、捏合機及真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬(ying)度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可(ke)達-100℃，表(biao)明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這對(dui)(dui)(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線等十(shi)分穩定，在(zai)不加任何添加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就具有(you)(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學(xue)試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)不粘連，具有(you)(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)(dui)(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)(te)別適合作為(wei)醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅橡膠的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)約(yue)達2.0萬t。根(gen)據觀研(yan)天下的(de)新研(yan)究，增加有(you)機硅材(cai)料在汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)方面的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)大幅度(du)提高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)水平的(de)提高(gao)都將推(tui)動汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡膠需(xu)求的(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵自主品牌的(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自主化，《2012年(nian)度(du)黨政機關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求意見稿）》為自主品牌擴大在政府(fu)采購(gou)(gou)的(de)市場份額(e)，為改變目(mu)前(qian)國(guo)(guo)內政府(fu)采購(gou)(gou)以(yi)合資品牌產品為主的(de)局面提供(gong)了保障。促(cu)進自主品牌發(fa)展(zhan)(zhan)，國(guo)(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁(fan)榮將為汽(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)應用(yong)(yong)(yong)提供(gong)有(you)力保障。預(yu)測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠在汽(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)年(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重(zhong)要的非石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約占(zhan)非石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消(xiao)費(fei)量的98%。但(dan)因(yin)為(wei)石(shi)油(you)價格(ge)的大幅上漲，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的關鍵原料(liao)有機(ji)硅(gui)(gui)單體的生產技術方(fang)面(mian)取得突(tu)破(po)，有機(ji)硅(gui)(gui)單體的生產技術在2005年前被幾家跨國(guo)公司壟(long)斷，但(dan)目前我(wo)國(guo)已(yi)發展成(cheng)為(wei)全(quan)球有機(ji)硅(gui)(gui)單體第1大國(guo)，這(zhe)2個方(fang)面(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的價格(ge)從2011年起開始(shi)低(di)于石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約為(wei)大宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠的80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開始(shi)大規模替代石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這(zhe)將極(ji)大拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產業的市場空間，同時將帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其(qi)他有機(ji)硅(gui)(gui)產品的消(xiao)費(fei)。