硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上(shang)(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含(han)甲基(ji)(ji)(ji)(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高、低(di)(di)溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)(di)溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引入苯基(ji)(ji)(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突(tu)出，在180℃下可(ke)(ke)長期工作，稍高于(yu)200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或更長時(shi)間仍有(you)彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)(shang)的(de)(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過率在合成(cheng)聚合物中(zhong)是(shi)較高的(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝(ning)血的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)(de)(de)方法很(hen)多，通(tong)常按(an)(an)固化前的(de)(de)(de)形態分(fen)為固體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫化溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用單體(ti)的(de)(de)(de)不同，可(ke)分(fen)為甲基(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和用途(tu)的(de)(de)(de)不同又(you)可(ke)分(fen)為通(tong)用型(xing)(xing)、超耐低(di)溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力(li)型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由(you)美(mei)(mei)國(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高比表面積的(de)氣相法白炭黑補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升到實用(yong)階段，奠(dian)定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有美(mei)(mei)國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本(ben)、韓國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)究始于1957年(nian)(nian)，多家研(yan)究所和(he)企業陸續開(kai)(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底(di)，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力(li)為135千(qian)噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是指聚硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)(wan)變成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體的(de)過程是經(jing)過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它(ta)主要以高分(fen)子(zi)量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)(wan)為生膠(jiao)，混(hun)入(ru)補強(qiang)(qiang)填(tian)料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強(qiang)(qiang)主要是各種類型(xing)的(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)(jia)數(shu)十倍。有時為了降(jiang)低成(cheng)本或改善膠(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能(neng)(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各種特殊的(de)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，也(ye)加(jia)(jia)入(ru)相應(ying)的(de)各種添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是各種有機(ji)過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型(xing)方(fang)法(fa)如圖所示。一次(ci)硫化(hua)(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)高分(fen)子鏈的(de)交聯(lian)(lian)反應；二次(ci)硫化(hua)(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)補充(chong)交聯(lian)(lian)、驅除硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)分(fen)解(jie)產(chan)物和其他揮發性化(hua)(hua)(hua)合(he)物以(yi)穩定硫化(hua)(hua)(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設(she)備有開(kai)放式煉膠機、捏(nie)合(he)機及真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)(ding)(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般為(wei)(wei)-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對航(hang)空(kong)、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線等(deng)十分穩定(ding)(ding)(ding)，在(zai)不加任何添加劑的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧、二氧化(hua)碳(tan)等(deng)氣體的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組(zu)(zu)織(zhi)不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對肌(ji)體組(zu)(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合(he)作為(wei)(wei)醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)車(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)(nian)，汽(qi)車(che)產(chan)銷(xiao)分(fen)(fen)別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比(bi)分(fen)(fen)別增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根(gen)據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加(jia)有(you)機(ji)硅材(cai)料在汽(qi)車(che)零部件方(fang)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大幅(fu)度(du)(du)提(ti)高(gao)汽(qi)車(che)的(de)(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)車(che)產(chan)量(liang)和單(dan)車(che)用(yong)量(liang)水平(ping)的(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)車(che)工業(ye)對(dui)硅橡(xiang)膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國家(jia)鼓勵自主(zhu)(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)發(fa)展，關鍵(jian)汽(qi)車(che)零部件實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)(nian)(nian)度(du)(du)黨政(zheng)機(ji)關公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄（征求意(yi)見(jian)稿(gao)）》為(wei)自主(zhu)(zhu)品(pin)牌擴(kuo)大在政(zheng)府(fu)(fu)采購的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前國內政(zheng)府(fu)(fu)采購以(yi)合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局(ju)面(mian)(mian)提(ti)供了(le)保障(zhang)。促進自主(zhu)(zhu)品(pin)牌發(fa)展，國產(chan)汽(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供有(you)力保障(zhang)。預測未(wei)來(lai)3年(nian)(nian)(nian)，我國室溫硫(liu)化硅橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)車(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)(nian)(nian)均20%增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)。

此外，硅(gui)橡膠(jiao)是重(zhong)要的(de)非(fei)石(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石(shi)油價(jia)(jia)格的(de)大(da)幅上(shang)漲，同時(shi)我(wo)(wo)國在硅(gui)橡膠(jiao)的(de)關鍵(jian)原料有機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)技術方面取得突破(po)，有機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)技術在2005年(nian)(nian)前(qian)被(bei)幾(ji)家(jia)跨國公(gong)司(si)壟斷，但(dan)目前(qian)我(wo)(wo)國已(yi)發(fa)展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)第1大(da)國，這2個方面原因使硅(gui)橡膠(jiao)的(de)價(jia)(jia)格從2011年(nian)(nian)起開(kai)始低(di)于石(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，僅(jin)約為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)油基(ji)橡膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)(jia)的(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替代石(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)。這將極大(da)拓展(zhan)有機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)市場空間(jian)，同時(shi)將帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其(qi)他有機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)消(xiao)費。