硅橡膠是指主鏈(lian)由硅和氧原(yuan)子(zi)交替構成，硅原(yuan)子(zi)上通常連有兩(liang)個有機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)和少(shao)量(liang)乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅氧鏈(lian)節組(zu)成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)提(ti)高硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐高、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)提(ti)高硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐溫(wen)及(ji)耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)(xia)仍能(neng)工作(zuo)。引入苯(ben)基(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)也很(hen)突(tu)出，在(zai)180℃下(xia)(xia)可(ke)長期(qi)工作(zuo)，稍高于(yu)200℃也能(neng)承受(shou)數周或(huo)更長時(shi)間(jian)仍有彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)透(tou)過(guo)率在(zai)合成聚合物(wu)中(zhong)是較高的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)方法很(hen)多，通常(chang)按固化(hua)(hua)前的(de)形態(tai)分為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫(wen)度分為(wei)(wei)室溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用單體的(de)不(bu)同(tong)，可分為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用途(tu)的(de)不(bu)同(tong)又可分為(wei)(wei)通用型、超(chao)耐(nai)(nai)低溫(wen)型、超(chao)耐(nai)(nai)高溫(wen)型、高強力型、耐(nai)(nai)油(you)型、醫(yi)用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合(he)成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用高比表面(mian)積的(de)氣相(xiang)法(fa)白(bai)炭黑補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)(yan)制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升到實用階(jie)段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產技術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開始生產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄(e)羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業化(hua)(hua)研(yan)(yan)究始于1957年(nian)，多家研(yan)(yan)究所和(he)企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產能力為135千(qian)噸，其中(zhong)(zhong)高溫(wen)膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠是指(zhi)聚硅(gui)(gui)氧烷變成(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)(de)過程是經過高溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它(ta)主要以高分子量的(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷為(wei)生(sheng)膠，混入(ru)(ru)補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下(xia)硫(liu)化(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)補強(qiang)主要是各種(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)數十倍。有時為(wei)了降(jiang)低成(cheng)本或改(gai)善膠料(liao)性(xing)能(neng)及(ji)賦(fu)予硫(liu)化(hua)膠各種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入(ru)(ru)相應(ying)(ying)的(de)(de)(de)各種(zhong)添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)是各種(zhong)有機(ji)過氧化(hua)物或加(jia)成(cheng)反(fan)應(ying)(ying)催化(hua)劑(ji)(ji)。

加工成(cheng)型方(fang)法如圖(tu)所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的目的是進(jin)行(xing)高分(fen)子鏈的交聯(lian)反應；二(er)次(ci)硫(liu)化(hua)的目的是進(jin)行(xing)補充交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解(jie)產物和其(qi)他揮發性化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠的各項性能。常用的設備有開放式煉膠機、捏合機及真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是(shi)高(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅(jin)是(shi)天然(ran)(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度一般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可(ke)達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工(gong)業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義(yi)重(zhong)大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外(wai)線等十分穩定(ding)，在(zai)不加任(ren)何添(tian)加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好(hao)。（5）物(wu)(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳(tan)等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不粘連(lian)，具(ju)有(you)抗凝血(xue)作用(yong)，對(dui)肌(ji)體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)汽車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統(tong)計(ji)，2012年(nian)，汽車(che)(che)產銷(xiao)分別達到1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同比分別增長(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽車(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)用量約達2.0萬t。根據觀研天(tian)下(xia)的(de)新研究，增加有(you)機(ji)硅材料在(zai)汽車(che)(che)零(ling)(ling)部(bu)件方面的(de)用量，可以大(da)幅度提(ti)高汽車(che)(che)的(de)安全性能，因此(ci)，汽車(che)(che)產量和(he)(he)單車(che)(che)用量水平的(de)提(ti)高都將推(tui)動汽車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)需求的(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主品牌的(de)汽車(che)(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)(guan)鍵汽車(che)(che)零(ling)(ling)部(bu)件實現(xian)自(zi)主化(hua)，《2012年(nian)度黨政機(ji)關(guan)(guan)公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目(mu)錄（征求意(yi)見稿）》為(wei)(wei)自(zi)主品牌擴大(da)在(zai)政府采(cai)購的(de)市場份額，為(wei)(wei)改變目(mu)前(qian)國(guo)(guo)內政府采(cai)購以合資品牌產品為(wei)(wei)主的(de)局面提(ti)供了保障。促進自(zi)主品牌發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)產汽車(che)(che)業(ye)的(de)繁(fan)榮(rong)將為(wei)(wei)汽車(che)(che)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)應用提(ti)供有(you)力保障。預(yu)測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)在(zai)汽車(che)(che)行業(ye)將以年(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非石油(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石油(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但(dan)因為(wei)石油(you)(you)價格(ge)的(de)大(da)(da)幅上(shang)漲(zhang)，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)技(ji)術方面(mian)(mian)取得突破，有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)技(ji)術在2005年前被(bei)幾(ji)家跨國(guo)公司壟斷(duan)，但(dan)目前我國(guo)已(yi)發展(zhan)(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全(quan)球(qiu)有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這2個方面(mian)(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價格(ge)從2011年起開始(shi)低于石油(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)大(da)(da)宗石油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)規模替代石油(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)拓展(zhan)(zhan)有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)市場空間，同時將(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(zhi)等(deng)其(qi)他有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費。