硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)和(he)(he)氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上(shang)通(tong)常連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡膠。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)和(he)(he)少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯(ben)(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)耐(nai)(nai)溫及(ji)(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡膠耐(nai)(nai)低(di)溫性(xing)(xing)能良好，一般在-55℃下(xia)(xia)仍能工(gong)作。引(yin)入(ru)苯(ben)(ben)基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)能也(ye)(ye)很突出，在180℃下(xia)(xia)可(ke)長(chang)期工(gong)作，稍(shao)高(gao)于200℃也(ye)(ye)能承受數周或更長(chang)時間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率在合成(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠還具有(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致凝(ning)血的(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此在醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)膠分(fen)類的方法很多(duo)，通(tong)常按固化(hua)(hua)前的形(xing)態分(fen)為(wei)固體(ti)硅橡(xiang)膠和液(ye)體(ti)硅橡(xiang)膠；按硫化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠，高(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠；按所用單體(ti)的不同(tong)，可(ke)分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅橡(xiang)膠，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅橡(xiang)膠、氟硅，腈硅橡(xiang)膠等；按性(xing)能和用途的不同(tong)又可(ke)分(fen)為(wei)通(tong)用型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強(qiang)力(li)型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵為(wei)催(cui)化(hua)(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年(nian)(nian)，采(cai)用(yong)高比表面積的(de)氣相(xiang)法白炭(tan)黑補(bu)強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升到實用(yong)階段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術(shu)的(de)基(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)(hua)研(yan)究始于1957年(nian)(nian)，多(duo)家研(yan)究所和企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為(wei)135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)氧烷(wan)變(bian)成(cheng)彈(dan)性體(ti)(ti)的(de)(de)過程是(shi)經(jing)過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要以(yi)高(gao)分(fen)子量的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性體(ti)(ti)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主要是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增(zeng)加(jia)(jia)數十倍。有時為了(le)降低成(cheng)本或(huo)改善(shan)膠(jiao)(jiao)料性能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性能(neng)，也加(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有機過氧化(hua)(hua)物(wu)或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型方法如圖所(suo)示。一(yi)次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行高分(fen)子(zi)鏈的(de)交聯反(fan)應；二次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產物和其他揮發性(xing)(xing)化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)各項性(xing)(xing)能(neng)。常用的(de)設(she)備有開放式煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及(ji)真空密(mi)煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)(du)僅(jin)是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持(chi)一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這(zhe)對(dui)(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭(chou)氧及紫外(wai)線等(deng)十分穩定，在(zai)不加(jia)(jia)任何添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有(you)優良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)(wu)理(li)(li)機(ji)(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)(li)機(ji)(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)(wu)理(li)(li)機(ji)(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人(ren)體(ti)組(zu)織(zhi)不粘連，具有(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)非(fei)常少(shao)。特別(bie)適合作為醫用(yong)(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別(bie)達(da)到1927.18萬輛(liang)(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)(liang)，同比分別(bie)增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)約達(da)2.0萬t。根據觀(guan)研天下的(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加有(you)機硅材料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以大幅度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性(xing)能(neng)，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業對硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國家鼓勵自(zi)主品(pin)牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)主化，《2012年(nian)度黨政機關公務(wu)用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)(wei)(wei)自(zi)主品(pin)牌擴大在政府采(cai)購(gou)的(de)(de)(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)(wei)改變目(mu)前國內政府采(cai)購(gou)以合(he)資(zi)品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)(wei)(wei)主的(de)(de)(de)(de)局(ju)面提供了保(bao)障。促進自(zi)主品(pin)牌發展，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提供有(you)力保(bao)障。預(yu)測未來3年(nian)，我(wo)國室溫硫化硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將以年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是重要的(de)(de)非石油(you)基(ji)合(he)成橡膠(jiao)，約(yue)占非石油(you)基(ji)合(he)成橡膠(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為石油(you)價格的(de)(de)大幅(fu)上漲(zhang)，同(tong)(tong)時我(wo)國在硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生(sheng)產技術方面取得(de)突破(po)，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生(sheng)產技術在2005年前被幾(ji)家跨國公(gong)司(si)壟斷(duan)，但(dan)目前我(wo)國已發展(zhan)成為全球(qiu)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體第1大國，這(zhe)(zhe)2個(ge)方面原因(yin)使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)價格從2011年起開始低于石油(you)基(ji)合(he)成橡膠(jiao)，僅約(yue)為大宗石油(you)基(ji)橡膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為廉價的(de)(de)合(he)成橡膠(jiao)，并開始大規(gui)模替代石油(you)基(ji)合(he)成橡膠(jiao)。這(zhe)(zhe)將極大拓展(zhan)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空間，同(tong)(tong)時將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其(qi)他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)消(xiao)費(fei)。