硅橡膠是指主(zhu)鏈由(you)硅(gui)和氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)原子上通(tong)常連有兩(liang)個有機(ji)基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要由(you)含甲基(ji)(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)(ru)可(ke)提高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低溫性(xing)(xing)(xing)能，三(san)氟丙(bing)基(ji)(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)(ru)則可(ke)提高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)能良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能工(gong)作。引入(ru)(ru)苯基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)能也很突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)長期(qi)工(gong)作，稍高于(yu)200℃也能承受數周或更長時(shi)(shi)間仍(reng)有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時(shi)(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧氣(qi)透過率在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中是較高的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不(bu)會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫(yi)用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的(de)方法(fa)很(hen)多(duo)，通(tong)常按(an)固(gu)化前的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室(shi)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)單體的(de)不同(tong)，可分(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲(jia)基苯基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)等；按(an)性能(neng)和用(yong)途的(de)不同(tong)又可分(fen)(fen)為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)國以三氯(lv)化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高比表(biao)面積的(de)(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用(yong)階段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基礎(chu)。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國家有美(mei)國。俄羅斯、德國、日本(ben)、韓國和中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工(gong)業化研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)(nian)，多家研(yan)究(jiu)所(suo)和企(qi)業陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是指聚硅(gui)(gui)氧烷變成彈性(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷為(wei)生膠(jiao)，混入補(bu)強填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加熱(re)加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強主(zhu)要(yao)是各(ge)種(zhong)(zhong)類(lei)型的(de)(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)增加數十倍(bei)。有時為(wei)了(le)降低成本或改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也加入相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是各(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或加成反(fan)應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行高(gao)分子鏈的(de)(de)交聯(lian)反應；二次硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行補充交聯(lian)、驅除硫化(hua)劑(ji)分解(jie)產(chan)物(wu)和其他揮發(fa)性(xing)化(hua)合物(wu)以穩定硫化(hua)膠的(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)設備有開放式煉膠機(ji)(ji)、捏(nie)合機(ji)(ji)及(ji)真空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠顯著的(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)強度僅是天(tian)(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配(pei)方(fang)可(ke)達-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十(shi)分穩定，在不(bu)加(jia)任何(he)添(tian)加(jia)劑的(de)(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠差(cha)，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)，其物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具(ju)有中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠對空(kong)氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣體的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠高出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織不(bu)粘連，具(ju)有抗凝血(xue)作(zuo)用(yong)，對肌體組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特別適合作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同(tong)比分(fen)別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約(yue)達(da)2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研天下的(de)(de)(de)新(xin)研究，增加有機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)(ling)部件方面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性(xing)能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水(shui)平的(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對(dui)硅橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)(ling)部件實現自主(zhu)化，《2012年度(du)黨政(zheng)機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征(zheng)求意見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)(pin)牌擴大在(zai)政(zheng)府(fu)采購的(de)(de)(de)市(shi)場(chang)份額，為(wei)改變目前(qian)國(guo)(guo)內(nei)政(zheng)府(fu)采購以(yi)合資品(pin)(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保障(zhang)。促(cu)進自主(zhu)品(pin)(pin)牌發展，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供(gong)有力保障(zhang)。預測未來3年，我國(guo)(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量(liang)的(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油價格(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)大幅上漲，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料(liao)有機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產技術方(fang)(fang)面取得突破(po)，有機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產技術在2005年前被幾家跨國(guo)公(gong)司壟斷(duan)，但(dan)目(mu)前我(wo)國(guo)已發展成(cheng)為(wei)(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)第(di)1大國(guo)，這2個(ge)方(fang)(fang)面原(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格(ge)(ge)從2011年起開(kai)(kai)始低于石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大宗石(shi)(shi)油基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)(kai)始大規模替代石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極(ji)大拓展有機(ji)(ji)硅(gui)產業的(de)(de)(de)(de)市場空間，同時將帶動(dong)硅(gui)油、硅(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)樹(shu)脂等其他(ta)有機(ji)(ji)硅(gui)產品的(de)(de)(de)(de)消(xiao)費。