硅橡膠是(shi)(shi)指主鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)含甲(jia)基(ji)(ji)(ji)和少量(liang)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)(reng)能(neng)(neng)工作。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)(ye)很突(tu)(tu)出，在(zai)(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)(ye)能(neng)(neng)承受數周或更(geng)長時間仍(reng)(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率在(zai)(zai)合成聚合物中是(shi)(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)突(tu)(tu)出特性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)醫用領(ling)域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分類(lei)的(de)方法很多，通(tong)常按(an)(an)固化(hua)前的(de)形態分為(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫(wen)度分為(wei)(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用單體(ti)的(de)不同，可(ke)分為(wei)(wei)甲基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯(ben)基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和用途的(de)不同又可(ke)分為(wei)(wei)通(tong)用型(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠早(zao)期(qi)是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵為(wei)催化(hua)(hua)劑合(he)成(cheng)的。1945年(nian)(nian)，硅橡(xiang)(xiang)膠產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用(yong)(yong)高比表面積的氣相法白(bai)炭黑補(bu)強的硅橡(xiang)(xiang)膠研(yan)制成(cheng)功(gong)，使硅橡(xiang)(xiang)膠的性(xing)能躍(yue)升到實(shi)用(yong)(yong)階段，奠(dian)定了現代硅橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)產(chan)技術的基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅烷(wan)合(he)成(cheng)開始生(sheng)產(chan)硅橡(xiang)(xiang)膠的國(guo)(guo)家有(you)美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠的工業(ye)化(hua)(hua)研(yan)究始于(yu)1957年(nian)(nian)，多家研(yan)究所和企業(ye)陸續開發出各種硅橡(xiang)(xiang)膠。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)產(chan)能力為(wei)135千(qian)噸(dun)(dun)，其中(zhong)高溫膠100千(qian)噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷變(bian)成彈性(xing)體的(de)(de)過(guo)(guo)程是經過(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)分子量的(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入(ru)補強填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補強主要(yao)是各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增(zeng)加數十(shi)倍。有時為了降低成本(ben)或改善膠(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也加入(ru)相應的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)有機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加成反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖所示。一次(ci)硫化的目的是(shi)進行(xing)高分子鏈的交(jiao)聯反應(ying)；二次(ci)硫化的目的是(shi)進行(xing)補充交(jiao)聯、驅除(chu)硫化劑(ji)分解產物和(he)其(qi)他揮發性(xing)化合物以穩定硫化膠(jiao)的各項(xiang)性(xing)能。常用的設備有開放式(shi)煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空(kong)密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其(qi)(qi)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭(chou)氧及紫外(wai)線(xian)等十分穩定(ding)，在(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)(xia)，其(qi)(qi)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧、二(er)氧化(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)(wu)毒(du)，無(wu)(wu)(wu)味，無(wu)(wu)(wu)嗅，與人體(ti)組織不(bu)粘連，具(ju)有(you)(you)抗凝血(xue)作用，對肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別(bie)適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)(gong)業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷(xiao)分(fen)別達(da)(da)到1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別增長(chang)(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)(gong)業硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)量約(yue)達(da)(da)2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)(de)新研究(jiu)，增加(jia)有(you)機硅(gui)材(cai)料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)量，可以(yi)(yi)大(da)幅度(du)提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量和(he)(he)單(dan)車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)(yong)量水(shui)平的(de)(de)(de)(de)提(ti)(ti)高(gao)都將推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)(gong)業對(dui)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵自主品牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件實現自主化(hua)(hua)，《2012年度(du)黨政機關公(gong)務(wu)用(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿(gao)）》為(wei)(wei)自主品牌擴大(da)在(zai)政府采(cai)(cai)購的(de)(de)(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)(wei)改(gai)變目(mu)前國(guo)內政府采(cai)(cai)購以(yi)(yi)合(he)資(zi)品牌產(chan)(chan)品為(wei)(wei)主的(de)(de)(de)(de)局面提(ti)(ti)供了保障(zhang)(zhang)。促(cu)進(jin)自主品牌發展(zhan)，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)繁(fan)榮(rong)將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)(yong)提(ti)(ti)供有(you)力保障(zhang)(zhang)。預測未來(lai)3年，我國(guo)室(shi)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業將以(yi)(yi)年均20%增長(chang)(chang)。

此外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)(wei)石(shi)油(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時我國(guo)(guo)在(zai)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料有(you)機(ji)硅單(dan)體的(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術(shu)(shu)方面(mian)取得突破，有(you)機(ji)硅單(dan)體的(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術(shu)(shu)在(zai)2005年(nian)前被幾家跨國(guo)(guo)公司(si)壟斷(duan)，但目前我國(guo)(guo)已(yi)發(fa)展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全(quan)球有(you)機(ji)硅單(dan)體第1大(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個(ge)方面(mian)原(yuan)因(yin)使(shi)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年(nian)起(qi)開(kai)始低于(yu)石(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替代石(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)硅產業的(de)(de)(de)市(shi)場空間，同時將帶動硅油(you)、硅烷偶(ou)聯劑和硅樹脂等(deng)其他有(you)機(ji)硅產品的(de)(de)(de)消費。