硅橡膠是指主鏈(lian)(lian)由(you)硅(gui)和氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)原子上通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機(ji)基(ji)團的(de)橡(xiang)膠。普通的(de)硅(gui)橡(xiang)膠主要由(you)含(han)甲基(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)的(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)引入可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)引入則可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠耐(nai)低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工作。引入苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周(zhou)或更長時間仍(reng)有(you)(you)彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)透氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率在(zai)合成(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠還具有(you)(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)突(tu)出(chu)特性(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法(fa)很(hen)多，通常按(an)固(gu)化前的(de)形態(tai)分(fen)(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液(ye)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)(wen)(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體(ti)的(de)不同，可分(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基苯(ben)基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能和(he)用途的(de)不同又可分(fen)(fen)為(wei)通用型(xing)、超耐低(di)溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高比表(biao)面積的(de)氣相(xiang)法白(bai)炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功(gong)，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能(neng)躍升(sheng)到實用階(jie)段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄(e)羅(luo)斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業化研究(jiu)始于1957年，多家研究(jiu)所(suo)和企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)膠是(shi)(shi)指聚硅氧烷變成(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)(de)聚甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為生膠，混入補強填(tian)料(liao)、硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑等(deng)，在(zai)加(jia)熱(re)加(jia)壓(ya)下硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅橡(xiang)膠的(de)(de)補強主(zhu)要是(shi)(shi)各種類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)強度增(zeng)加(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)本或改(gai)善膠料(liao)性(xing)(xing)能及賦予硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠各種特殊(shu)的(de)(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)入相應的(de)(de)各種添加(jia)劑。硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各種有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加工成(cheng)型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行高分子鏈(lian)的(de)(de)交(jiao)聯反應(ying)；二次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行補充交(jiao)聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)(hua)劑分解(jie)產(chan)物和其他揮發(fa)性(xing)化(hua)(hua)合物以(yi)穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)各項(xiang)性(xing)能。常用(yong)的(de)(de)設(she)備有開放式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某(mou)些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)一般(ban)為(wei)-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及(ji)紫外線等十分穩(wen)定，在(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于(yu)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)不粘連，具(ju)有(you)抗(kang)凝血作用(yong)，對肌體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特別適合(he)作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中國(guo)汽車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽車(che)(che)產(chan)(chan)銷(xiao)分(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別(bie)增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽車(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)用(yong)量約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加(jia)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)材料在(zai)汽車(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)量，可以大(da)幅(fu)度(du)提高汽車(che)(che)的(de)(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽車(che)(che)產(chan)(chan)量和單車(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)(de)提高都將(jiang)推動(dong)汽車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠需(xu)求的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽車(che)(che)發展，關鍵(jian)汽車(che)(che)零部件實現自(zi)主化(hua)(hua)，《2012年度(du)黨(dang)政(zheng)機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄（征求意(yi)見稿(gao)）》為自(zi)主品(pin)牌(pai)擴大(da)在(zai)政(zheng)府采購的(de)(de)(de)市場份額，為改變目前國(guo)內政(zheng)府采購以合資品(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)為主的(de)(de)(de)局(ju)面(mian)提供了保(bao)障(zhang)。促進自(zi)主品(pin)牌(pai)發展，國(guo)產(chan)(chan)汽車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁(fan)榮(rong)將(jiang)為汽車(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)提供有(you)力(li)保(bao)障(zhang)。預測未來3年，我國(guo)室溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠在(zai)汽車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)(xiao)費量的(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)油(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時我國(guo)在(zai)(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產技術方面取(qu)得突破，有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產技術在(zai)(zai)2005年前(qian)(qian)被幾家跨國(guo)公司壟(long)斷，但目(mu)前(qian)(qian)我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)為全球有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)(da)國(guo)，這2個方面原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開始低于石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)(da)宗石(shi)油(you)(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉(lian)價(jia)的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始大(da)(da)規模(mo)替(ti)代石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓(tuo)展(zhan)有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)市(shi)場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)消(xiao)(xiao)費。