硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅(gui)和氧(yang)原子交(jiao)替(ti)構成(cheng)，硅(gui)原子上通常連有兩個(ge)有機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡膠。普(pu)通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡膠主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)也很突出，在180℃下可(ke)長期(qi)工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受數周或更長時(shi)間仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在合(he)(he)成(cheng)聚合(he)(he)物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡膠還具有生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠分(fen)類(lei)的(de)方法很多，通常按固(gu)化前(qian)的(de)形態(tai)分(fen)為(wei)(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和(he)液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按硫化溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，高(gao)(gao)溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按所用單(dan)體(ti)的(de)不同，可分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠等；按性能和(he)用途的(de)不同又可分(fen)為(wei)(wei)通用型(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐高(gao)(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)(gao)強(qiang)力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早(zao)期是由美國(guo)以三氯(lv)化(hua)(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)(hua)劑合成的(de)。1945年(nian)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采用(yong)高比表面積(ji)的(de)氣相法(fa)白炭黑補(bu)強(qiang)的(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功，使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性(xing)能(neng)躍升到(dao)實用(yong)階段，奠定了現代硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術的(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅烷合成開(kai)始生(sheng)產(chan)(chan)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)家有(you)美國(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工(gong)業化(hua)(hua)(hua)研(yan)究始于(yu)1957年(nian)，多家研(yan)究所和企業陸續(xu)開(kai)發出各種(zhong)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能(neng)力(li)為135千噸(dun)，其(qi)中高溫(wen)膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的過(guo)(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)(guo)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的。它(ta)主要以高(gao)(gao)(gao)分子量的聚甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)氧烷為生膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱(re)加壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的補強(qiang)主要是(shi)各(ge)(ge)種類型的白炭黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的強(qiang)度增加數十倍(bei)。有(you)時為了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種特殊的性(xing)能，也加入(ru)相(xiang)應的各(ge)(ge)種添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)(ge)種有(you)機過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)或加成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所(suo)示。一次硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)(de)(de)(de)交聯(lian)反應(ying)；二次硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)是進(jin)行補充(chong)交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分解(jie)產物和其他揮發性化(hua)合(he)物以穩(wen)定硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)(de)(de)各(ge)項性能(neng)。常(chang)用(yong)的(de)(de)(de)(de)設備有開(kai)放式煉膠機、捏合(he)機及(ji)真(zhen)空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度(du)，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)(dui)(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)意義重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩定，在(zai)不(bu)加(jia)任(ren)何添加(jia)劑的(de)情況(kuang)下，就具(ju)有(you)優良的(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下的(de)物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)(wen)下，其物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)(zhong)等的(de)耐油、耐溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)(wu)味，無(wu)(wu)(wu)嗅，與人體組(zu)織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用，對(dui)(dui)(dui)肌體組(zu)織(zhi)的(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適(shi)合作為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)用量約(yue)達2.0萬t。根(gen)據觀研天(tian)下的(de)(de)(de)(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)加有機硅(gui)材(cai)料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)(jian)方面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)用量，可(ke)以(yi)大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)用量水(shui)平的(de)(de)(de)(de)(de)提高(gao)都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對硅(gui)橡膠需求的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主品(pin)牌的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)(jian)實現自主化，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)(zheng)機關(guan)公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目錄（征(zheng)求意見稿(gao)）》為(wei)自主品(pin)牌擴大在政(zheng)(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)改(gai)變目前國(guo)內政(zheng)(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)以(yi)合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主的(de)(de)(de)(de)(de)局面(mian)提供了保障。促進自主品(pin)牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)(de)應用提供有力(li)保障。預測(ce)未來(lai)3年(nian)(nian)，我(wo)國(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以(yi)年(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非(fei)石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)(yue)占(zhan)非(fei)石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)98%。但因為(wei)石油(you)(you)價(jia)格的(de)大(da)幅(fu)上漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技(ji)術方面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技(ji)術在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公(gong)司壟斷，但目前我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)，這2個(ge)方面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格從2011年(nian)起開(kai)始低于石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)(yue)為(wei)大(da)宗石油(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替代石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極(ji)大(da)拓(tuo)展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場空(kong)間，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)消(xiao)費(fei)。