硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)和氧原(yuan)子交替構(gou)成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通(tong)常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油(you)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)能(neng)良(liang)好，一(yi)般在-55℃下仍能(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也很(hen)突出(chu)，在180℃下可(ke)長(chang)期(qi)工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受數周或更長(chang)時間仍有(you)(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)過率在合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)(de)突出(chu)特(te)性(xing)，因此在醫用領域(yu)應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很(hen)多，通(tong)常按(an)(an)(an)固(gu)(gu)化前的形(xing)態分(fen)為固(gu)(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)(an)硫化溫度分(fen)為室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)(an)所用(yong)單體的不(bu)同，可分(fen)為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)(an)性能(neng)和用(yong)途的不(bu)同又可分(fen)為通(tong)用(yong)型、超(chao)耐(nai)低溫型、超(chao)耐(nai)高溫型、高強(qiang)力型、耐(nai)油型、醫用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期(qi)是(shi)由美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵(tie)為催化劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年，采用(yong)高比表面積的(de)氣相法白炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升到實用(yong)階(jie)段，奠定了(le)現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)技術的(de)基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始生(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工(gong)業化研究(jiu)始于1957年，多家(jia)研究(jiu)所和企(qi)業陸續開(kai)發出(chu)各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)能力為135千噸，其(qi)中高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧烷(wan)(wan)變(bian)成(cheng)彈(dan)性(xing)體的過程是(shi)(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型的。它主要(yao)以高分子量的聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的補強(qiang)主要(yao)是(shi)(shi)各種類(lei)型的白炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的強(qiang)度增加(jia)數十倍。有時為了(le)降低(di)成(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各種特殊的性(xing)能(neng)，也(ye)加(jia)入相應的各種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各種有機過氧化(hua)物或加(jia)成(cheng)反(fan)應催化(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法如(ru)圖所示。一(yi)次(ci)硫(liu)(liu)化的目的是進(jin)行(xing)高分(fen)子鏈的交聯反應；二(er)次(ci)硫(liu)(liu)化的目的是進(jin)行(xing)補充交聯、驅除硫(liu)(liu)化劑分(fen)解產(chan)物(wu)和其他揮發(fa)性(xing)(xing)化合物(wu)以穩定硫(liu)(liu)化膠(jiao)的各項性(xing)(xing)能(neng)。常(chang)用的設備有開放式煉膠(jiao)機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)特征是高溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高溫(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)度一般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表(biao)明其低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對航空(kong)、宇航工(gong)業的(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線(xian)等十分穩(wen)定，在(zai)不加任何添加劑的(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)(ju)有(you)優良的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有(you)優異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)(di)溫(wen)下(xia)(xia)，其物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有(you)中等的(de)(de)耐油、耐溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)(ju)(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對肌體(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適(shi)合作為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)協會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產銷分別(bie)達(da)到1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同(tong)比分別(bie)增長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)(liang)約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研天(tian)下的(de)新(xin)研究，增加(jia)有(you)機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件方(fang)面(mian)的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)(liang)，可以(yi)(yi)大幅度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)安全(quan)性(xing)能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產量(liang)(liang)(liang)和(he)(he)單車(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)(liang)水平的(de)提(ti)高(gao)都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠需求的(de)增加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件實(shi)現自主(zhu)化，《2012年度(du)黨政(zheng)機關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大在(zai)政(zheng)府采購的(de)市場(chang)份額，為(wei)(wei)改變目前(qian)國(guo)(guo)內政(zheng)府采購以(yi)(yi)合(he)資品(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)局面(mian)提(ti)供了保障(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠的(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)供有(you)力(li)保障(zhang)。預(yu)測未來(lai)3年，我國(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)將以(yi)(yi)年均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)(wei)石(shi)油(you)價格的(de)(de)大(da)幅(fu)上漲，同時(shi)我(wo)(wo)國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術方面取(qu)得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術在2005年前被(bei)幾(ji)家跨國公司壟斷，但目(mu)前我(wo)(wo)國已發展成為(wei)(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體第(di)1大(da)國，這2個方面原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格從2011年起開(kai)始低于石(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)(wei)廉價的(de)(de)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替代石(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市場空間，同時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)消費(fei)。