硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和(he)(he)氧原(yuan)(yuan)子交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)(yuan)子上通常連有兩(liang)個有機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)和(he)(he)少量(liang)乙(yi)烯(xi)基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)引(yin)入可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高、低(di)溫性(xing)能，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)引(yin)入則(ze)可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)能良(liang)好，一般在-55℃下(xia)(xia)仍能工作(zuo)(zuo)。引(yin)入苯(ben)基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能也很(hen)突出，在180℃下(xia)(xia)可(ke)長期工作(zuo)(zuo)，稍高于200℃也能承受數周(zhou)或更長時(shi)間仍有彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)好，氧氣(qi)(qi)透(tou)過率在合成(cheng)(cheng)聚合物中是較高的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具(ju)有生理(li)惰性(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)突出特性(xing)，因此(ci)在醫用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠分(fen)(fen)類(lei)的(de)方(fang)法很(hen)多，通常(chang)按(an)(an)固(gu)化前的(de)形態分(fen)(fen)為固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠和液體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)硫(liu)化溫(wen)(wen)度(du)分(fen)(fen)為室溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)所(suo)用(yong)單體的(de)不同(tong)，可分(fen)(fen)為甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲基苯(ben)基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠等；按(an)(an)性能和用(yong)途的(de)不同(tong)又可分(fen)(fen)為通用(yong)型、超耐(nai)低溫(wen)(wen)型、超耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)型、高(gao)強力型、耐(nai)油型、醫用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早(zao)期(qi)是(shi)由美國(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世(shi)。1948年，采用高(gao)比表面(mian)積的(de)(de)氣相法白炭黑(hei)補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制(zhi)成功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍(yue)升(sheng)到實用階段，奠定了(le)現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產技術的(de)(de)基礎。從(cong)二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成開(kai)始生(sheng)(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)家有(you)美國(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)等(deng)。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研(yan)究始于1957年，多(duo)家研(yan)究所和(he)企(qi)業陸(lu)續開(kai)發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產能力為(wei)135千(qian)噸，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫(wen)膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷變成彈性(xing)體(ti)的(de)(de)(de)過程是(shi)(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成型(xing)的(de)(de)(de)。它主(zhu)要以高分子(zi)量(liang)的(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)(ru)補強填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成彈性(xing)體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補強主(zhu)要是(shi)(shi)各(ge)種類型(xing)的(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度增(zeng)加(jia)數十倍。有(you)時(shi)為了降低成本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦(fu)予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入(ru)(ru)相(xiang)應的(de)(de)(de)各(ge)種添加(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種有(you)機過氧(yang)化(hua)物或(huo)加(jia)成反應催化(hua)劑。

加工成型方法如圖(tu)所示。一(yi)次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)(shi)進行(xing)高(gao)分(fen)子(zi)鏈的(de)(de)(de)交聯反(fan)應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)(shi)進行(xing)補(bu)充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其他揮發性(xing)化(hua)合物(wu)以穩定(ding)硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)(de)各項性(xing)能。常用(yong)的(de)(de)(de)設備有開放式煉膠機、捏合機及(ji)真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)(te)征是高溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力(li)學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方(fang)可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意義重(zhong)大(da)。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線等十分穩(wen)定，在不加任(ren)何添加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具(ju)有(you)(you)(you)優良的(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)(you)優異的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常好。（5）物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及化(hua)學(xue)(xue)試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)(you)中等的(de)(de)(de)耐油(you)、耐溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮(dan)、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)不粘連(lian)，具(ju)有(you)(you)(you)抗凝血(xue)作(zuo)用(yong)，對肌體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常少。特(te)(te)別適合作(zuo)為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別(bie)增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)用量(liang)約達2.0萬t。根(gen)據觀研天下的(de)新研究(jiu)，增加(jia)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件方面(mian)的(de)用量(liang)，可以大(da)幅(fu)度提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)安(an)全(quan)性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產量(liang)和單(dan)車(che)用量(liang)水平的(de)提高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)對硅(gui)(gui)(gui)橡膠需求的(de)增加(jia)。國家鼓勵自(zi)(zi)(zi)主品牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件實現自(zi)(zi)(zi)主化(hua)，《2012年度黨政機關公務用車(che)選用車(che)型目(mu)錄（征(zheng)求意見稿(gao)）》為自(zi)(zi)(zi)主品牌(pai)擴(kuo)大(da)在(zai)政府采購的(de)市場份額，為改變目(mu)前國內政府采購以合(he)資品牌(pai)產品為主的(de)局面(mian)提供了保障。促進(jin)自(zi)(zi)(zi)主品牌(pai)發(fa)展，國產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)膠的(de)應用提供有(you)力保障。預測未來(lai)3年，我國室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以年均20%增長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠是重要的(de)(de)(de)(de)非石油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，約占非石油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠消(xiao)(xiao)費量的(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石油價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)(de)大幅上漲，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術(shu)方面取得突破，有機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術(shu)在2005年(nian)(nian)前(qian)(qian)被幾家跨國(guo)公司壟(long)斷(duan)，但(dan)目前(qian)(qian)我(wo)國(guo)已發(fa)展(zhan)成(cheng)(cheng)為全球有機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大國(guo)，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從(cong)2011年(nian)(nian)起開始低于石油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，僅約為大宗(zong)石油基橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，并開始大規模替代石油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠。這(zhe)將極大拓(tuo)展(zhan)有機硅(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)(de)市場(chang)空間(jian)，同時將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有機硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)消(xiao)(xiao)費。