硅橡膠是指主鏈由硅和氧原(yuan)子(zi)交(jiao)替構成(cheng)，硅原(yuan)子(zi)上通常連有兩個有機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)提高硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)提高硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良(liang)好，一(yi)般在-55℃下(xia)(xia)仍(reng)能(neng)工作。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也(ye)(ye)很突出(chu)，在180℃下(xia)(xia)可(ke)長期工作，稍高于200℃也(ye)(ye)能(neng)承受(shou)數周(zhou)或更長時間仍(reng)有彈(dan)性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好，氧氣透過率在合成(cheng)聚合物中是較高的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具有生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方(fang)法很多，通常按固化前的(de)形態(tai)分(fen)(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化溫度分(fen)(fen)為室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用單體(ti)的(de)不(bu)同，可分(fen)(fen)為甲基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按性能和用途(tu)的(de)不(bu)同又(you)可分(fen)(fen)為通用型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫型(xing)、超(chao)耐(nai)高溫型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期(qi)是由美國(guo)以(yi)三(san)氯(lv)化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采(cai)用高比表面(mian)積的(de)氣相法(fa)白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升到實用階段，奠定(ding)了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基礎。從(cong)二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有美國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研究始(shi)于1957年(nian)，多家研究所和企業陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力(li)為135千噸，其中(zhong)(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指(zhi)聚(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它(ta)主要(yao)以高(gao)(gao)分(fen)子量的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是各(ge)種類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有(you)時為了降(jiang)低成(cheng)本或(huo)改善(shan)膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特(te)殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入相應的(de)(de)各(ge)種添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種有(you)機過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物(wu)或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法(fa)如圖所(suo)示。一次硫(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)高分子(zi)鏈的(de)交聯反應；二(er)次硫(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)補充交聯、驅除(chu)硫(liu)化劑分解產物和其他揮發性(xing)化合物以穩定硫(liu)化膠的(de)各(ge)項性(xing)能。常(chang)用的(de)設備有開放(fang)式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)特(te)(te)征(zheng)是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅(jin)是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但在200℃以上(shang)的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定的(de)柔韌(ren)性、回彈性和(he)表面(mian)硬度，且力(li)學性能(neng)(neng)無明(ming)顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)(te)殊(shu)配方可(ke)達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)性能(neng)(neng)優異(yi)。這對航(hang)空(kong)、宇(yu)航(hang)工業的(de)意義重大。（3）耐候性硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十(shi)分穩定，在不(bu)加任何(he)添加劑的(de)情況下(xia)(xia)，就(jiu)具有(you)(you)優良的(de)耐候性。（4）電氣(qi)性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)優異(yi)的(de)絕(jue)緣性能(neng)(neng)，耐電暈性和(he)耐電弧性也非常好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)物理(li)機(ji)械(xie)性能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)機(ji)械(xie)性能(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化學試劑性。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)中等(deng)的(de)耐油、耐溶劑性能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過(guo)性能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)體的(de)透氣(qi)性比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與(yu)人體組織不(bu)粘(zhan)連，具有(you)(you)抗凝血作用，對肌(ji)體組織的(de)反應性非常少。特(te)(te)別適合(he)作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽車(che)(che)工業協會統計，2012年(nian)，汽車(che)(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛(liang)，同比分(fen)別增(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽車(che)(che)工業硅橡膠的(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀(guan)研天(tian)下的(de)(de)新(xin)研究(jiu)，增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)有機(ji)硅材料在汽車(che)(che)零部(bu)件方(fang)面的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大幅度提(ti)(ti)高汽車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽車(che)(che)產量(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)用(yong)量(liang)水(shui)平的(de)(de)提(ti)(ti)高都將推動汽車(che)(che)工業對硅橡膠需求的(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽車(che)(che)發展，關(guan)鍵(jian)汽車(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)主(zhu)化(hua)(hua)，《2012年(nian)度黨政機(ji)關(guan)公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄(lu)（征求意見稿）》為自(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大在政府采(cai)購(gou)(gou)的(de)(de)市場(chang)份(fen)額，為改(gai)變目前國(guo)內政府采(cai)購(gou)(gou)以合資品(pin)牌產品(pin)為主(zhu)的(de)(de)局(ju)面提(ti)(ti)供了保(bao)障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)產汽車(che)(che)業的(de)(de)繁榮將為汽車(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)供有力保(bao)障(zhang)。預(yu)測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)室溫(wen)硫化(hua)(hua)硅橡膠在汽車(che)(che)行業將以年(nian)均20%增(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的非石(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的98%。但因為石(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格(ge)的大幅上漲(zhang)，同時(shi)我國(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)單體的生產(chan)(chan)技(ji)術(shu)方面(mian)取(qu)得(de)突破，有(you)機(ji)硅(gui)單體的生產(chan)(chan)技(ji)術(shu)在2005年(nian)前被幾(ji)家跨(kua)國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為全球有(you)機(ji)硅(gui)單體第1大國(guo)，這2個方面(mian)原(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的價(jia)格(ge)從2011年(nian)起開(kai)始低(di)于石(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大宗石(shi)(shi)油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大拓展有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)業的市場空間(jian)，同時(shi)將(jiang)帶動(dong)硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)樹脂(zhi)等(deng)其他有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)品的消費(fei)。