硅橡膠是指主鏈由硅和(he)氧原(yuan)子交替構成(cheng)，硅原(yuan)子上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)橡膠(jiao)。普通(tong)的(de)硅橡膠(jiao)主要由含(han)甲基(ji)(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)硅氧鏈節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)引(yin)入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)硅橡膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)引(yin)入(ru)則可(ke)提(ti)高(gao)硅橡膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能。硅橡膠(jiao)耐(nai)(nai)低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍能工作。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)能也很突出，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也能承(cheng)受數(shu)周(zhou)或更長時(shi)間(jian)仍有(you)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)高(gao)溫(wen)。硅橡膠(jiao)的(de)透(tou)(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧氣(qi)透(tou)(tou)過率(lv)在(zai)(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中(zhong)是較(jiao)高(gao)的(de)。此外，硅橡膠(jiao)還具有(you)生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)突出特(te)性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)(de)方法(fa)很(hen)多，通常按(an)(an)固化(hua)(hua)前(qian)的(de)(de)形態分(fen)為固體(ti)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化(hua)(hua)溫度分(fen)為室溫硫(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用單(dan)體(ti)的(de)(de)不同，可分(fen)為甲基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和用途(tu)的(de)(de)不同又可分(fen)為通用型(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)、超(chao)耐高(gao)溫型(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期(qi)是(shi)由美(mei)(mei)國以三(san)氯(lv)化鐵為(wei)催(cui)化劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年(nian)，采用高比表面積(ji)的(de)(de)氣相法白(bai)炭(tan)黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到(dao)(dao)實用階段，奠定(ding)了(le)現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲(jia)基(ji)二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國家(jia)有(you)美(mei)(mei)國。俄羅斯、德國、日(ri)本、韓國和(he)中國等(deng)。中國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研究始于1957年(nian)，多家(jia)研究所(suo)和(he)企業陸(lu)續開(kai)發(fa)出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)(dao)2003年(nian)底，中國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為(wei)135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅氧(yang)烷變成(cheng)彈性體的(de)(de)過程是經過高溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要以高分子量(liang)的(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強填料(liao)(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主要是各種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增(zeng)加(jia)(jia)數十倍。有時(shi)為(wei)了(le)降低成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料(liao)(liao)性能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊(shu)的(de)(de)性能(neng)，也加(jia)(jia)入(ru)相應的(de)(de)各種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑是各種(zhong)(zhong)有機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加工(gong)成型(xing)方法如(ru)圖所示(shi)。一次硫化(hua)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是進行高分子鏈的(de)(de)(de)(de)交(jiao)聯反應；二次硫化(hua)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是進行補(bu)充交(jiao)聯、驅除硫化(hua)劑分解產物和(he)其他揮發(fa)性化(hua)合物以穩定硫化(hua)膠的(de)(de)(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)(de)(de)設備有開放式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅(jin)是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯(xian)變(bian)化。（2）低(di)(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達(da)-100℃，表明其低(di)(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這(zhe)對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫(zi)外(wai)線(xian)等十(shi)分(fen)穩定，在不加任何添(tian)加劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)有(you)優良(liang)的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)(di)(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學(xue)試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮(dan)、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等氣體(ti)(ti)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組織不粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適合(he)作為醫用(yong)(yong)材(cai)料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)協會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)銷(xiao)分別達(da)到(dao)1927.18萬輛和(he)(he)(he)1930.64萬輛，同比分別增長4.63%和(he)(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)用量(liang)約(yue)達(da)2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)(de)新研究(jiu)，增加(jia)有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件(jian)方面(mian)的(de)(de)(de)(de)用量(liang)，可以大(da)幅(fu)度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)量(liang)和(he)(he)(he)單(dan)車(che)用量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)對(dui)硅(gui)橡膠需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主品牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件(jian)實現自(zi)主化(hua)，《2012年度黨政(zheng)(zheng)機關公務用車(che)選用車(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿(gao)）》為(wei)(wei)自(zi)主品牌擴大(da)在政(zheng)(zheng)府采(cai)購的(de)(de)(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改(gai)變(bian)目(mu)前國(guo)內政(zheng)(zheng)府采(cai)購以合資品牌產(chan)品為(wei)(wei)主的(de)(de)(de)(de)局(ju)面(mian)提(ti)供(gong)了保障。促進自(zi)主品牌發展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠的(de)(de)(de)(de)應用提(ti)供(gong)有力保障。預測未來3年，我國(guo)室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)將以年均20%增長。

此外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油價格的(de)(de)(de)(de)大幅(fu)上漲，同時我(wo)(wo)國(guo)在(zai)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)(ji)硅單體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術方面(mian)取(qu)得突破，有機(ji)(ji)硅單體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術在(zai)2005年前(qian)被幾家跨(kua)國(guo)公(gong)司壟斷，但目前(qian)我(wo)(wo)國(guo)已發展成(cheng)為(wei)(wei)全(quan)球有機(ji)(ji)硅單體第1大國(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原因使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格從2011年起開始低(di)于(yu)石(shi)(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)(wei)大宗石(shi)(shi)油基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石(shi)(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極(ji)大拓(tuo)展有機(ji)(ji)硅產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)(de)市場空間，同時將帶動(dong)硅油、硅烷(wan)偶(ou)聯劑和硅樹脂等其他有機(ji)(ji)硅產(chan)品的(de)(de)(de)(de)消費(fei)。