硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子交替構(gou)成，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通(tong)常連有兩個有機(ji)基(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)引入可(ke)提高(gao)(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐高(gao)(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能，三(san)氟(fu)丙(bing)基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)引入則可(ke)提高(gao)(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐溫(wen)及耐油(you)性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)能良(liang)好(hao)，一般在-55℃下仍能工(gong)(gong)作(zuo)。引入苯基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐熱性(xing)(xing)能也很突出，在180℃下可(ke)長期工(gong)(gong)作(zuo)，稍高(gao)(gao)(gao)(gao)于200℃也能承受數(shu)周(zhou)或更(geng)長時(shi)間(jian)仍有彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐300℃以(yi)上(shang)的(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣(qi)透過率在合成聚合物中是(shi)較(jiao)高(gao)(gao)(gao)(gao)的(de)。此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血(xue)的(de)突出特性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分類(lei)的方法很多，通常按固化前的形態(tai)分為(wei)(wei)固體硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)(wen)度分為(wei)(wei)室(shi)溫(wen)(wen)硫(liu)化硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體的不同(tong)，可(ke)分為(wei)(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能(neng)和用(yong)途(tu)的不同(tong)又可(ke)分為(wei)(wei)通用(yong)型、超(chao)耐低溫(wen)(wen)型、超(chao)耐高(gao)溫(wen)(wen)型、高(gao)強力型、耐油型、醫用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合(he)成(cheng)(cheng)的。1945年(nian)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用(yong)高比表(biao)面積(ji)的氣(qi)相法白炭黑(hei)補強的硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成(cheng)(cheng)功，使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的性(xing)能躍升到(dao)實用(yong)階(jie)段，奠定(ding)了(le)現(xian)代硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產技術(shu)的基礎。從(cong)二甲(jia)基二氯(lv)硅烷合(he)成(cheng)(cheng)開始(shi)生(sheng)(sheng)產硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、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)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的工(gong)業化(hua)(hua)研(yan)(yan)究(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多(duo)家研(yan)(yan)究(jiu)所(suo)和企業陸(lu)續開發出各種(zhong)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產能力為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)是指(zhi)聚(ju)硅氧(yang)烷(wan)(wan)變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)過(guo)(guo)程是經過(guo)(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)。它主要以高分子量的(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)烷(wan)(wan)為(wei)生膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加熱加壓(ya)下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)(qiang)主要是各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)(qiang)度增加數十倍。有時為(wei)了(le)降(jiang)低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料性(xing)能及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)性(xing)能，也加入(ru)相應(ying)的(de)各(ge)種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)有機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)物或(huo)加成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)是進(jin)行高分子(zi)鏈的(de)(de)(de)(de)交聯反應；二次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)是進(jin)行補充交聯、驅(qu)除(chu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)分解產物(wu)和其他揮發性化(hua)(hua)合物(wu)以(yi)穩定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)(de)各項(xiang)性能。常用的(de)(de)(de)(de)設備有開放(fang)式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空(kong)密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表(biao)明其(qi)低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線等十分穩(wen)定(ding)，在(zai)不(bu)加任何(he)添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就具有優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人(ren)體組織(zhi)不(bu)粘連(lian)，具有抗(kang)凝(ning)血(xue)作用，對肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別適合(he)作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比(bi)分別(bie)增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)用(yong)量約(yue)達2.0萬t。根(gen)據(ju)觀研天(tian)下的(de)(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)(zeng)加有機(ji)硅(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)(de)(de)用(yong)量，可以大幅度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安全性(xing)能，因(yin)此，汽(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量和單車(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都(dou)將推動汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠需(xu)求的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政機(ji)關公(gong)務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征(zheng)求意(yi)見稿(gao)）》為自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)擴大在(zai)政府采(cai)購的(de)(de)(de)市場(chang)份額，為改(gai)變(bian)目(mu)前國(guo)內(nei)政府采(cai)購以合(he)資品牌(pai)產(chan)(chan)品為主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面提(ti)供了保(bao)障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)發展，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供有力保(bao)障(zhang)。預測未(wei)來(lai)3年(nian)，我(wo)國(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)橡膠在(zai)汽(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量的98%。但(dan)因為石(shi)油(you)(you)價格的大(da)幅上漲，同時(shi)我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的生產(chan)(chan)(chan)技術(shu)方(fang)面取(qu)得突(tu)破，有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的生產(chan)(chan)(chan)技術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨國公司壟斷，但(dan)目前我國已發展成(cheng)(cheng)(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國，這(zhe)2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的價格從(cong)2011年(nian)起開(kai)始低于石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為大(da)宗(zong)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉價的合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)業的市場空(kong)間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其他(ta)有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)品的消費。