硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要(yao)由含(han)甲(jia)基(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈(lian)(lian)節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)(yin)入可(ke)提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟(fu)丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)(yin)入則(ze)可(ke)提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一(yi)般在-55℃下(xia)仍能(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)(yin)(yin)入苯基(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很(hen)突出，在180℃下(xia)可(ke)長(chang)期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)(gao)(gao)(gao)于(yu)200℃也能(neng)承受數周或更長(chang)時間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)(yang)氣透過率在合(he)成(cheng)聚(ju)合(he)物中是(shi)較高(gao)(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出特(te)性(xing)(xing)，因(yin)此(ci)在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的方法很(hen)多(duo)，通(tong)常按固化前的形態分為(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化溫(wen)(wen)度分為(wei)室溫(wen)(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所(suo)用(yong)單體(ti)的不(bu)同，可(ke)分為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)途的不(bu)同又可(ke)分為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催(cui)化(hua)劑合(he)成的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世(shi)。1948年(nian)(nian)，采用高比表面(mian)積的(de)氣(qi)相法(fa)白炭黑補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實(shi)用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)合(he)成開始(shi)生產硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業化(hua)研究(jiu)始(shi)于(yu)1957年(nian)(nian)，多(duo)家研究(jiu)所(suo)和(he)企業陸續開發出(chu)各(ge)種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力為(wei)135千噸，其中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚硅氧烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它主要以高(gao)分子量(liang)的(de)(de)(de)聚甲基乙(yi)烯基硅氧烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強填料、硫化(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫化(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補強主要是(shi)(shi)各種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有時(shi)為了(le)降低成(cheng)(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予硫化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入相應的(de)(de)(de)各種(zhong)添(tian)加(jia)劑。硫化(hua)劑是(shi)(shi)各種(zhong)有機(ji)過(guo)氧化(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反(fan)應催(cui)化(hua)劑。

加工成(cheng)型方(fang)法(fa)如圖所示。一次硫化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)高分子鏈的(de)(de)交聯(lian)反應；二(er)次硫化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)補充交聯(lian)、驅除硫化(hua)(hua)劑(ji)分解產物和其他揮發(fa)性(xing)化(hua)(hua)合物以穩定硫化(hua)(hua)膠的(de)(de)各項性(xing)能(neng)。常用的(de)(de)設備(bei)有開(kai)放(fang)式煉膠機、捏合機及真(zhen)空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著(zhu)的(de)特(te)(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)強(qiang)度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以(yi)上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定(ding)(ding)的(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力(li)學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方(fang)可(ke)達-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異。這(zhe)對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工(gong)業的(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等(deng)十分穩定(ding)(ding)，在不(bu)加任何添(tian)加劑(ji)的(de)情況下(xia)，就(jiu)具(ju)有(you)優(you)(you)良(liang)的(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)優(you)(you)異的(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于(yu)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化學(xue)(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體(ti)組織不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用，對(dui)肌體(ti)組織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)(te)別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協(xie)會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達(da)到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比(bi)分(fen)別增長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用量約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀(guan)研天下的(de)(de)新研究(jiu)，增加有(you)機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)用量，可以大(da)幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量和(he)(he)單車(che)(che)用量水平的(de)(de)提(ti)高(gao)都(dou)將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對(dui)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵自主品牌的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件實現自主化，《2012年度黨政(zheng)機關(guan)公(gong)務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求(qiu)意見稿(gao)）》為(wei)(wei)自主品牌擴大(da)在政(zheng)府采購的(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改變目(mu)前(qian)國(guo)(guo)內政(zheng)府采購以合資品牌產(chan)品為(wei)(wei)主的(de)(de)局(ju)面提(ti)供了保障(zhang)。促進(jin)自主品牌發展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用提(ti)供有(you)力保障(zhang)。預(yu)測未(wei)來3年，我國(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)將以年均20%增長。

此外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占(zhan)非石(shi)油(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)大(da)(da)幅上漲，同時(shi)我國在(zai)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵(jian)原料有(you)機硅單體的(de)生(sheng)產技(ji)術(shu)方面取得突破，有(you)機硅單體的(de)生(sheng)產技(ji)術(shu)在(zai)2005年前被幾家跨國公司(si)壟斷，但(dan)目(mu)前我國已發展成為(wei)(wei)全球有(you)機硅單體第1大(da)(da)國，這2個方面原因使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格從2011年起(qi)開始低于石(shi)油(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大(da)(da)宗(zong)石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成為(wei)(wei)廉(lian)價(jia)的(de)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開始大(da)(da)規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極(ji)大(da)(da)拓展有(you)機硅產業的(de)市(shi)場空間(jian)，同時(shi)將帶動(dong)硅油(you)(you)、硅烷偶聯(lian)劑和硅樹脂等其(qi)他有(you)機硅產品的(de)消費。