硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅(gui)(gui)和(he)(he)氧原(yuan)子交替(ti)構(gou)成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通(tong)(tong)常連(lian)有兩個有機基團的橡膠(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)(tong)的硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基和(he)(he)少量(liang)乙(yi)烯基的硅(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成(cheng)(cheng)。苯(ben)基的引(yin)入可(ke)(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的耐高(gao)(gao)、低(di)溫性(xing)能，三氟丙基及氰基的引(yin)入則(ze)可(ke)(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的耐溫及耐油性(xing)能。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐低(di)溫性(xing)能良好，一般(ban)在-55℃下仍能工作(zuo)。引(yin)入苯(ben)基后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的耐熱性(xing)能也很突出(chu)，在180℃下可(ke)(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能承受數周或更長時(shi)(shi)間仍有彈性(xing)，瞬時(shi)(shi)可(ke)(ke)(ke)耐300℃以(yi)上的高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的透氣(qi)(qi)性(xing)好，氧氣(qi)(qi)透過率在合成(cheng)(cheng)聚合物中(zhong)是較高(gao)(gao)的。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會(hui)導(dao)致凝血的突出(chu)特性(xing)，因此(ci)在醫(yi)用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的方(fang)法很多，通常按(an)固(gu)化(hua)前的形(xing)態分(fen)(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液(ye)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的不同，可分(fen)(fen)為(wei)甲基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能和(he)用(yong)途的不同又可分(fen)(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超(chao)耐高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑(ji)合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比表面(mian)積的(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升(sheng)到(dao)實用(yong)階段，奠(dian)定了現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基(ji)礎(chu)。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工(gong)業(ye)化(hua)研(yan)究始于(yu)1957年(nian)，多家研(yan)究所和(he)企業(ye)陸續開(kai)發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能力為(wei)135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)(shi)指(zhi)聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈性體的(de)(de)過程是(shi)(shi)(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要以高分子量的(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為(wei)(wei)生膠(jiao)，混(hun)入補強填(tian)料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補強主(zhu)要是(shi)(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度(du)增加(jia)數十倍。有(you)時(shi)為(wei)(wei)了降(jiang)低(di)成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料性能及賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性能，也加(jia)入相(xiang)應的(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有(you)機(ji)過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)或(huo)加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方(fang)法如圖所示(shi)。一次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行(xing)高分子(zi)鏈的(de)(de)交(jiao)(jiao)聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行(xing)補充交(jiao)(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產物和其他揮(hui)發性化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各(ge)項性能(neng)。常用的(de)(de)設備(bei)有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)顯(xian)(xian)著的(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅(jin)是天然(ran)(ran)橡膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯(xian)(xian)變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這(zhe)對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)意(yi)義重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫(zi)外線等(deng)十分穩(wen)定，在(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就具(ju)有優(you)(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用橡膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)化碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體(ti)組織不(bu)粘連，具(ju)有抗凝血作用，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適(shi)合(he)作為(wei)醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達(da)(da)到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同(tong)比(bi)分別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)約(yue)達(da)(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀(guan)研天下(xia)的(de)(de)(de)新研究，增加有(you)(you)機硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面(mian)(mian)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以大幅(fu)度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)水平(ping)的(de)(de)(de)提(ti)高都將推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對(dui)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政機關公務(wu)用(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求(qiu)意見稿）》為自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌擴大在(zai)政府采(cai)購的(de)(de)(de)市場(chang)份(fen)額(e)，為改(gai)變目前國(guo)內(nei)政府采(cai)購以合資品(pin)(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面(mian)(mian)提(ti)供了保障。促進(jin)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌發(fa)展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)(yong)提(ti)供有(you)(you)力保障。預測未來3年，我國(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以年均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠是重(zhong)要的非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠，約(yue)占(zhan)非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠消費(fei)量的98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價格(ge)的大幅上漲，同時(shi)我國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的關鍵原(yuan)(yuan)料有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的生產(chan)(chan)(chan)技(ji)術(shu)方(fang)面取(qu)得突破，有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的生產(chan)(chan)(chan)技(ji)術(shu)在(zai)2005年(nian)前(qian)被幾家跨國公司壟斷(duan)，但目前(qian)我國已發展成(cheng)為(wei)全球(qiu)有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大國，這2個方(fang)面原(yuan)(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的價格(ge)從2011年(nian)起(qi)開始低于石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠，僅(jin)約(yue)為(wei)大宗石(shi)(shi)油(you)(you)基橡(xiang)膠的80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的合(he)成(cheng)橡(xiang)膠，并開始大規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠。這將(jiang)極大拓(tuo)展有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)業(ye)的市場空(kong)間，同時(shi)將(jiang)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)樹脂等其(qi)他有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)品的消費(fei)。