硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)(yang)(yang)原子(zi)交替構(gou)成，硅(gui)(gui)原子(zi)上通常連有兩(liang)個有機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)(yang)鏈節組成。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐高(gao)、低(di)溫(wen)性能，三氟(fu)丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)及耐油性能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低(di)溫(wen)性能良好，一(yi)般在-55℃下仍(reng)能工作。引入(ru)苯基(ji)(ji)(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐熱性能也很突出，在180℃下可長(chang)期(qi)工作，稍(shao)高(gao)于200℃也能承受數周或(huo)更(geng)長(chang)時間(jian)仍(reng)有彈性，瞬時可耐300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣性好，氧(yang)(yang)(yang)氣透過率在合成聚合物中是較高(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具(ju)有生理惰性、不會導致凝血的(de)(de)突出特(te)性，因(yin)此(ci)在醫用(yong)領域(yu)應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分類的方(fang)法很多，通(tong)常按(an)(an)固(gu)化前的形態分為(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化溫(wen)(wen)度(du)分為(wei)室溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體的不同，可分為(wei)甲基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等；按(an)(an)性(xing)能和(he)用(yong)途的不同又可分為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)以三氯(lv)化鐵為催化劑合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品(pin)問世。1948年，采用(yong)高(gao)比(bi)表面積的(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實用(yong)階段(duan)，奠定(ding)了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產技術的(de)基(ji)礎(chu)。從(cong)二(er)甲基(ji)二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成開始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本(ben)、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工業(ye)化研(yan)究始于(yu)1957年，多家研(yan)究所(suo)和企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年底(di)，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產能力為135千噸(dun)，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)(xing)的(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)(qiang)主要(yao)是各(ge)種類型(xing)(xing)的(de)(de)白(bai)炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度增(zeng)加數十倍。有(you)(you)時為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)性(xing)能，也加入相應(ying)的(de)(de)各(ge)種添加劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是各(ge)種有(you)(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加成(cheng)反(fan)應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加(jia)工(gong)成(cheng)型方(fang)法如圖(tu)所示。一次硫(liu)化(hua)的目的是進(jin)行高分(fen)子鏈的交聯(lian)反應；二(er)次硫(liu)化(hua)的目的是進(jin)行補(bu)充交聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產物和其他揮發性化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的各項性能。常用的設備有開(kai)放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)(ji)及真(zhen)空(kong)密(mi)煉(lian)機(ji)(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特征(zheng)是(shi)(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅(jin)是(shi)(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半(ban)，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持(chi)一定(ding)(ding)的(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方(fang)可達(da)-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)(you)異(yi)。這對航(hang)空、宇航(hang)工(gong)業的(de)意義重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外(wai)線等十分穩定(ding)(ding)，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)情況下，就具(ju)有優(you)(you)(you)良的(de)耐候(hou)性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)(you)(you)異(yi)的(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)，耐電暈(yun)性(xing)(xing)和耐電弧(hu)性(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下的(de)物(wu)理(li)(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)(wen)下，其(qi)物(wu)理(li)(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過(guo)性(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)(li)(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人(ren)體組織不粘連，具(ju)有抗凝(ning)血作用(yong)(yong)，對肌體組織的(de)反應性(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別(bie)適(shi)合作為(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協(xie)會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷(xiao)分別達(da)到1927.18萬(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)量(liang)約達(da)2.0萬(wan)(wan)t。根據(ju)觀研天下(xia)的(de)(de)新研究，增加(jia)有機硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)方(fang)面的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性(xing)能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)提高(gao)都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠需求的(de)(de)增加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)實現(xian)自(zi)(zi)主化(hua)(hua)，《2012年度黨政(zheng)機關(guan)公(gong)務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征(zheng)求意(yi)見(jian)稿(gao)）》為(wei)自(zi)(zi)主品牌(pai)擴大在政(zheng)府(fu)采購的(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)改(gai)變目(mu)前國(guo)(guo)內政(zheng)府(fu)采購以合資品牌(pai)產品為(wei)主的(de)(de)局面提供了保(bao)障。促進自(zi)(zi)主品牌(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮(rong)將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提供有力保(bao)障。預(yu)測未(wei)來(lai)3年，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以年均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)98%。但因為石(shi)油(you)(you)價格(ge)的(de)大幅上漲，同時(shi)我國在(zai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)關(guan)鍵原(yuan)料有(you)機硅(gui)單(dan)體的(de)生產技術方面取得突破，有(you)機硅(gui)單(dan)體的(de)生產技術在(zai)2005年(nian)前被幾家跨國公司(si)壟斷，但目前我國已發展(zhan)成為全(quan)球有(you)機硅(gui)單(dan)體第1大國，這(zhe)2個方面原(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)價格(ge)從2011年(nian)起開始低于(yu)石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約(yue)為大宗石(shi)油(you)(you)基橡(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成為廉價的(de)合(he)(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)，并開始大規(gui)模替(ti)代石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大拓展(zhan)有(you)機硅(gui)產業(ye)的(de)市場空間，同時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)產品的(de)消費。