硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)原子(zi)上(shang)(shang)通常連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)主要由含甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節(jie)組(zu)成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)引入可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能，三(san)氟丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引入則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能工(gong)(gong)作。引入苯(ben)基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能也很突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工(gong)(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也能承受數周(zhou)或更長時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過率在(zai)合(he)成聚(ju)合(he)物中(zhong)是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)還(huan)具有生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)(de)突出特(te)性(xing)(xing)，因此在(zai)醫(yi)用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的(de)(de)方(fang)法很(hen)多，通常按(an)固化(hua)前的(de)(de)形態分(fen)(fen)為(wei)(wei)固體(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫度(du)分(fen)(fen)為(wei)(wei)室溫硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體(ti)的(de)(de)不同，可分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)(yong)途的(de)(de)不同又可分(fen)(fen)為(wei)(wei)通用(yong)(yong)型(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)、超(chao)耐高(gao)溫型(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵(tie)為(wei)催化劑合(he)成的。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年，采用高(gao)比表面積的氣相法白炭黑補強(qiang)的硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的性(xing)能(neng)躍升到實(shi)用階段，奠定(ding)了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成開始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的工業化研(yan)究始(shi)于1957年，多家研(yan)究所和企業陸(lu)續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為(wei)135千(qian)噸，其中高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)氧烷(wan)變(bian)成彈(dan)性體(ti)的(de)過程(cheng)是(shi)(shi)經過高(gao)溫(wen)(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成型的(de)。它主要(yao)以(yi)高(gao)分子量的(de)聚(ju)甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加熱(re)加壓下硫化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成彈(dan)性體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)白炭黑，可(ke)使硫化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加數十倍。有時為了(le)降低成本或(huo)改善膠(jiao)料性能及賦予硫化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)性能，也加入相應的(de)各(ge)種(zhong)添加劑(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有機過氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物或(huo)加成反應催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所(suo)示。一(yi)次硫化(hua)的(de)目的(de)是進行高分子鏈的(de)交聯反(fan)應；二次硫化(hua)的(de)目的(de)是進行補(bu)充(chong)交聯、驅除硫化(hua)劑(ji)分解產(chan)物和(he)其(qi)他揮發性化(hua)合物以穩定硫化(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開(kai)放式(shi)煉膠機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然(ran)(ran)橡(xiang)膠(jiao)或(huo)某些(xie)合成橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)仍(reng)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(qie)力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航(hang)(hang)空、宇航(hang)(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線等(deng)十分穩定(ding)，在不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有優(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣體的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人(ren)體組織(zhi)(zhi)不粘連，具(ju)(ju)有抗凝血作(zuo)用，對(dui)(dui)肌體組織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別適合作(zuo)為醫(yi)用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛(liang)，同比分別(bie)增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)新研究，增加有(you)機硅(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)(jian)方(fang)面的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)幅度提(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)增加。國(guo)(guo)家(jia)鼓勵自主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)(jian)實現自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政機關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為自主(zhu)品牌(pai)擴大(da)在政府(fu)采(cai)購(gou)的(de)(de)市(shi)場(chang)份(fen)額(e)，為改變(bian)目前國(guo)(guo)內(nei)政府(fu)采(cai)購(gou)以(yi)合資品牌(pai)產(chan)(chan)品為主(zhu)的(de)(de)局(ju)面提(ti)供了保(bao)障(zhang)。促進自主(zhu)品牌(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)(jiang)為汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)供有(you)力(li)保(bao)障(zhang)。預測未(wei)來(lai)3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)(jiang)以(yi)年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要(yao)的(de)非石油(you)(you)(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石油(you)(you)(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)98%。但因為(wei)(wei)石油(you)(you)(you)價(jia)格的(de)大(da)幅上漲，同時我(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵(jian)原(yuan)料有機硅(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)(chan)技(ji)(ji)術方面取(qu)得突破，有機硅(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)(chan)技(ji)(ji)術在2005年前被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但目前我(wo)國(guo)(guo)已發展成為(wei)(wei)全球有機硅(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個方面原(yuan)因使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)格從2011年起(qi)開始低于石油(you)(you)(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)宗石油(you)(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規模替(ti)代(dai)石油(you)(you)(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將(jiang)極(ji)大(da)拓展有機硅(gui)產(chan)(chan)業的(de)市(shi)場空間，同時將(jiang)帶(dai)動硅(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹(shu)脂等其他有機硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)消費。