硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅和氧原子(zi)交替(ti)構成，硅原子(zi)上通常連有兩個有機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要(yao)由含甲基(ji)(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅氧鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)提高硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高、低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能，三(san)氟丙(bing)基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則(ze)可(ke)提高硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)(xing)能。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能良好，一般在-55℃下(xia)(xia)仍(reng)能工作。引(yin)入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能也很突出，在180℃下(xia)(xia)可(ke)長期工作，稍高于200℃也能承受數周或更(geng)長時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)高溫。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過(guo)率在合成聚合物中是(shi)較高的(de)(de)(de)。此外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導致(zhi)凝(ning)血的(de)(de)(de)突出特(te)性(xing)(xing)(xing)，因(yin)此在醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)分類的方法很多，通常按固(gu)化前的形(xing)態分為固(gu)體硅(gui)橡膠(jiao)和液(ye)體硅(gui)橡膠(jiao)；按硫化溫(wen)度(du)分為室溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)；按所用單體的不同，可(ke)分為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)等；按性(xing)能和用途的不同又可(ke)分為通用型(xing)(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐高溫(wen)型(xing)(xing)(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯化鐵為(wei)催化劑(ji)合成的。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高比表面積的氣相(xiang)法白炭黑(hei)補強(qiang)的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能躍(yue)升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的基(ji)礎。從二甲(jia)基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工(gong)業(ye)化研(yan)究始于1957年，多家研(yan)究所和企業(ye)陸續開(kai)發出(chu)各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠是(shi)(shi)指(zhi)聚硅(gui)氧(yang)(yang)(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)的(de)(de)(de)過程是(shi)(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要以高分子量的(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)(yang)(yang)烷為(wei)生膠，混入(ru)(ru)補強填(tian)料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)補強主要是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)強度增加(jia)(jia)數十倍。有時為(wei)了降低(di)成(cheng)本或改善膠料性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)入(ru)(ru)相應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有機過氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反(fan)應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型方(fang)法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行高分(fen)子鏈的(de)交(jiao)聯反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行補(bu)充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產(chan)物和(he)其他揮(hui)發性化(hua)合(he)物以(yi)穩(wen)定硫(liu)化(hua)膠的(de)各項(xiang)性能。常(chang)用的(de)設(she)備有開放式煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是高(gao)溫穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)(ran)常溫下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)(di)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)化(hua)溫度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表明其(qi)低(di)(di)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫(zi)外(wai)線等十分穩定(ding)，在(zai)不(bu)加任(ren)何添(tian)加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下，就具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫下的(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫和-50℃的(de)(de)(de)低(di)(di)溫下，其(qi)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味(wei)，無(wu)(wu)嗅(xiu)，與(yu)人體(ti)(ti)組(zu)織不(bu)粘連，具有(you)抗凝血(xue)作用，對(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少。特別(bie)適合作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達(da)到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用量(liang)約達(da)2.0萬t。根(gen)據觀研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增加(jia)有機(ji)(ji)硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)(de)用量(liang)，可以大幅(fu)度提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安(an)全(quan)性能(neng)，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)用量(liang)水平的(de)(de)(de)提高(gao)都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機(ji)(ji)關公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)自主(zhu)品牌(pai)擴大在(zai)政府(fu)采購(gou)的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改(gai)變目(mu)前國(guo)(guo)(guo)內政府(fu)采購(gou)以合資品牌(pai)產品為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局面(mian)提供了保(bao)障(zhang)。促(cu)進自主(zhu)品牌(pai)發展，國(guo)(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應用提供有力保(bao)障(zhang)。預(yu)測未(wei)來(lai)3年(nian)，我國(guo)(guo)(guo)室(shi)溫硫(liu)化硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將以年(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)大(da)幅(fu)上漲，同(tong)時(shi)我國在硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技(ji)術(shu)方(fang)面(mian)取(qu)得突破，有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技(ji)術(shu)在2005年(nian)(nian)前被幾家跨國公司壟斷，但(dan)目前我國已(yi)發(fa)展成(cheng)為全(quan)球有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國，這2個方(fang)面(mian)原因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)從(cong)2011年(nian)(nian)起(qi)開始低于(yu)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始大(da)規模替代(dai)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空(kong)間(jian)，同(tong)時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)消費(fei)。