硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和氧(yang)原子交替構成，硅(gui)原子上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲基和少量乙烯(xi)基的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節組(zu)成。苯基的(de)(de)引(yin)入可(ke)提高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐高、低溫(wen)性(xing)(xing)能，三氟丙(bing)基及(ji)氰基的(de)(de)引(yin)入則(ze)可(ke)提高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)及(ji)耐油性(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)能良好(hao)(hao)，一(yi)般在-55℃下仍能工作(zuo)。引(yin)入苯基后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐熱(re)性(xing)(xing)能也很突出，在180℃下可(ke)長期工作(zuo)，稍高于200℃也能承受數周或更長時間仍有(you)彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上的(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)(hao)，氧(yang)氣透過(guo)率(lv)在合(he)成聚合(he)物中(zhong)是較(jiao)高的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因(yin)此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通(tong)常按固(gu)化前(qian)的(de)形態分(fen)為(wei)固(gu)體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化溫度分(fen)為(wei)室(shi)溫硫化硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫化硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所(suo)用(yong)單體的(de)不同，可(ke)分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和(he)用(yong)途的(de)不同又(you)可(ke)分(fen)為(wei)通(tong)用(yong)型、超耐低溫型、超耐高溫型、高強力型、耐油(you)型、醫用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由(you)美國(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑(ji)合(he)(he)成的。1945年，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世(shi)。1948年，采用高比表面(mian)積(ji)的氣相法白炭黑補強的硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使(shi)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性(xing)能躍升到實用階段，奠定了現代硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的基礎。從(cong)二甲基二氯(lv)硅烷合(he)(he)成開始(shi)生(sheng)產硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的工業化(hua)研究(jiu)始(shi)于1957年，多家研究(jiu)所和企業陸續開發出(chu)各種硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為(wei)135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性體(ti)的(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)烷為(wei)生(sheng)膠(jiao)，混入(ru)補強填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性體(ti)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)補強主要(yao)是(shi)各種類型(xing)的(de)(de)(de)白(bai)炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)增(zeng)加(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)本或(huo)(huo)改善膠(jiao)料(liao)性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各種特殊的(de)(de)(de)性能，也加(jia)入(ru)相應的(de)(de)(de)各種添(tian)加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各種有機(ji)過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或(huo)(huo)加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法(fa)如圖(tu)所示。一次(ci)(ci)硫化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行高(gao)分子鏈的(de)(de)交聯(lian)反應；二次(ci)(ci)硫化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行補(bu)充交聯(lian)、驅除硫化(hua)劑分解產物和其(qi)他揮發性化(hua)合(he)物以穩定硫化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各(ge)項性能。常用的(de)(de)設備有開放(fang)式煉膠(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持(chi)一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面(mian)硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一般為(wei)(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可(ke)達-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這(zhe)對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)意(yi)義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線(xian)等(deng)十分穩定，在不加任何(he)添加劑的(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有優良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異的(de)(de)(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，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，其(qi)物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體組織不粘連，具(ju)有抗凝血(xue)作用，對(dui)肌體組織的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特(te)別適(shi)合作為(wei)(wei)醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中國(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)硅橡膠的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)(ju)觀研(yan)天下(xia)的(de)(de)新研(yan)究，增加有機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件方面(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)對硅橡膠需求的(de)(de)增加。國(guo)(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機(ji)關公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見稿(gao)）》為自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴(kuo)大在政(zheng)府(fu)采購的(de)(de)市(shi)場份額，為改變目前國(guo)(guo)(guo)內政(zheng)府(fu)采購以合資(zi)品(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)為主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提(ti)供(gong)了保障。促進(jin)自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發展，國(guo)(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)提(ti)供(gong)有力(li)保障。預(yu)測未(wei)來3年(nian)，我國(guo)(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我(wo)國在(zai)(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原料有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方(fang)面取得突破，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在(zai)(zai)2005年(nian)前(qian)被幾家跨國公(gong)司壟斷，但目前(qian)我(wo)國已(yi)發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國，這2個方(fang)面原因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年(nian)起開(kai)始(shi)(shi)低(di)于(yu)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)始(shi)(shi)大(da)規模替(ti)代石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展(zhan)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間(jian)，同時(shi)將帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消(xiao)費。