硅橡膠是指(zhi)主鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子上通常連有兩(liang)個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由(you)含(han)甲基(ji)(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可提高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則(ze)可提高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油(you)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)良(liang)好，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)入苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也(ye)很突(tu)出，在180℃下可長期工(gong)作(zuo)，稍高于200℃也(ye)能(neng)承受數周或(huo)更長時間仍(reng)有彈(dan)性(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過率在合成(cheng)聚合物(wu)中(zhong)是較高的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生理(li)惰性(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特(te)性(xing)，因此(ci)在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)(de)方(fang)法很多，通(tong)常按(an)(an)固(gu)化(hua)前的(de)(de)形態分(fen)為(wei)(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用單體(ti)的(de)(de)不同，可(ke)分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和(he)用途的(de)(de)不同又可(ke)分(fen)為(wei)(wei)通(tong)用型、超(chao)耐(nai)低溫(wen)(wen)型、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)型、高(gao)強力(li)型、耐(nai)油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由美(mei)國(guo)以三氯(lv)(lv)化鐵為催(cui)化劑合(he)成(cheng)的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高比(bi)表面積的(de)氣(qi)相法白炭(tan)黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性(xing)能躍升到實(shi)用(yong)階段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)技術的(de)基礎。從(cong)二甲基二氯(lv)(lv)硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開始生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)等(deng)。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業化研究始于1957年(nian)(nian)，多家研究所和企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)能力為135千(qian)噸(dun)，其(qi)中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷(wan)(wan)變成(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)過程是(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要(yao)(yao)以高分(fen)子量的(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)氧(yang)烷(wan)(wan)為(wei)生膠(jiao)，混入補強填(tian)料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補強主要(yao)(yao)是(shi)各種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)(jia)數十倍。有時(shi)為(wei)了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入相應的(de)(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各種(zhong)有機(ji)過氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型(xing)方法(fa)如圖所(suo)示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行高分(fen)子鏈的(de)(de)交聯反應；二(er)次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產(chan)物和其他揮發(fa)性化(hua)合物以穩(wen)定(ding)硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各(ge)項(xiang)性能。常(chang)用的(de)(de)設備(bei)有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)(te)征是(shi)(shi)高溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是(shi)(shi)天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫外線(xian)等十分(fen)穩定，在不加(jia)任何添(tian)加(jia)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及(ji)化學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等氣體(ti)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織不粘連，具(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)(yong)，對肌體(ti)組織的(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)(te)別適合作(zuo)為醫(yi)用(yong)(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)車工業(ye)協會(hui)統計，2012年，汽(qi)車產銷分別達到(dao)1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車工業(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根(gen)據觀研天下的新研究(jiu)，增加有機(ji)硅(gui)(gui)材料在汽(qi)車零(ling)部(bu)件方(fang)面(mian)的用(yong)量(liang)，可以(yi)(yi)大幅度提高汽(qi)車的安全性能，因此，汽(qi)車產量(liang)和(he)單車用(yong)量(liang)水平的提高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)車工業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需求的增加。國家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的汽(qi)車發展，關(guan)鍵汽(qi)車零(ling)部(bu)件實(shi)現自(zi)主(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)機(ji)關(guan)公(gong)務用(yong)車選用(yong)車型目錄（征求意見稿(gao)）》為自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴(kuo)大在政(zheng)府采(cai)購的市場份(fen)額，為改變目前國內政(zheng)府采(cai)購以(yi)(yi)合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為主(zhu)的局面(mian)提供(gong)了保障。促(cu)進自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國產汽(qi)車業(ye)的繁榮將(jiang)為汽(qi)車膠(jiao)的應用(yong)提供(gong)有力保障。預測(ce)未來(lai)3年，我國室(shi)溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)車行(xing)業(ye)將(jiang)以(yi)(yi)年均20%增長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非石油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為石油價格的(de)(de)(de)(de)大幅上漲，同(tong)時(shi)(shi)我(wo)國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方(fang)面取得突破，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在(zai)2005年(nian)前被幾(ji)家跨國(guo)(guo)公司壟(long)斷，但目(mu)前我(wo)國(guo)(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為全球有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體第(di)1大國(guo)(guo)，這2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格從2011年(nian)起開始低于石油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大宗石油基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始大規模(mo)替(ti)代石油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大拓展(zhan)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市(shi)場空間，同(tong)時(shi)(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)消(xiao)費。