硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅和(he)氧(yang)原子交替(ti)構成(cheng)，硅原子上通常連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅橡膠(jiao)主要由含甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提(ti)(ti)高(gao)硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫性(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)提(ti)(ti)高(gao)硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅橡膠(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)能(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也很突(tu)出(chu)，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長時(shi)間仍有彈性(xing)，瞬(shun)時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫。硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率(lv)在(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅橡膠(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)，因此在(zai)(zai)醫(yi)用(yong)(yong)領域應用(yong)(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法很多，通常按(an)(an)固(gu)化前的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)固(gu)體硅(gui)橡膠(jiao)和(he)液體硅(gui)橡膠(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)；按(an)(an)所用(yong)(yong)(yong)單(dan)體的(de)不(bu)同，可分(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)等(deng)；按(an)(an)性(xing)能和(he)用(yong)(yong)(yong)途的(de)不(bu)同又可分(fen)(fen)為(wei)通用(yong)(yong)(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高(gao)(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫(yi)用(yong)(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)國(guo)以三氯化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)，采用(yong)(yong)高比表面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍(yue)升到實用(yong)(yong)階段，奠(dian)定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合成開始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和(he)(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)究始(shi)于(yu)1957年(nian)，多家研(yan)究所和(he)(he)企業陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力為135千噸，其中高溫(wen)膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠是(shi)指聚硅氧烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基乙(yi)烯(xi)基硅氧烷(wan)為(wei)生膠，混入補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)補(bu)強(qiang)主(zhu)要是(shi)各種(zhong)類型(xing)的(de)(de)白(bai)炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)數(shu)十倍。有(you)時為(wei)了降低成(cheng)本或(huo)(huo)改善(shan)膠料性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)入相(xiang)應(ying)的(de)(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)有(you)機過氧化(hua)(hua)物或(huo)(huo)加(jia)(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方(fang)法如圖所示(shi)。一(yi)次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)高分子鏈的(de)交(jiao)聯反(fan)應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)補充(chong)交(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產物和其他揮發性化(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項性能(neng)。常用(yong)的(de)設備有開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬(ying)度，且(qie)力學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外(wai)線(xian)等(deng)十分(fen)穩定，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)學(xue)(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組織不粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對肌體組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少(shao)。特別適(shi)合(he)作為醫用(yong)材(cai)料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)銷(xiao)分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天(tian)下的(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)有機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件方(fang)面的(de)(de)用量(liang)，可以(yi)大(da)幅度(du)提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安(an)全(quan)性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)量(liang)和單車(che)用量(liang)水平的(de)(de)提(ti)(ti)高(gao)都(dou)將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)。國家鼓(gu)勵(li)自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件實現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機(ji)關(guan)公務用車(che)選用車(che)型目錄（征求(qiu)意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)擴(kuo)大(da)在政(zheng)府(fu)采購的(de)(de)市場(chang)份(fen)額，為(wei)改(gai)變目前國內政(zheng)府(fu)采購以(yi)合資品牌(pai)產(chan)(chan)品為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提(ti)(ti)供了保障。促(cu)進自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)發(fa)展(zhan)，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用提(ti)(ti)供有力保障。預測未來3年(nian)，我(wo)國室(shi)溫硫化硅橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)(ye)將以(yi)年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)(shi)油價格(ge)的(de)(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術(shu)(shu)方面(mian)(mian)取得突(tu)破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術(shu)(shu)在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前我國(guo)已(yi)發展(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)，這2個方面(mian)(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年(nian)起(qi)開(kai)始(shi)低于(yu)石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)始(shi)大(da)規模替代石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極(ji)大(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消費。