硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和(he)(he)氧原(yuan)(yuan)子(zi)交替(ti)構(gou)成，硅(gui)原(yuan)(yuan)子(zi)上通(tong)常連有兩個有機基(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)和(he)(he)少(shao)量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)工(gong)作。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突出(chu)，在180℃下可(ke)(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也能(neng)承受數周(zhou)或更長時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過率在合成聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此(ci)(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具(ju)有生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因此(ci)(ci)在醫(yi)用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的(de)方(fang)法(fa)很多，通(tong)常(chang)按固(gu)化(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)固(gu)體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用單體(ti)(ti)的(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按性能和用途(tu)的(de)不同(tong)又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)通(tong)用型(xing)(xing)、超耐低(di)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐高(gao)(gao)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高(gao)(gao)強力(li)型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)(mei)國(guo)以三(san)氯化(hua)(hua)鐵為(wei)催化(hua)(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年，采(cai)用高比(bi)表面積(ji)的(de)(de)氣相法(fa)白(bai)炭黑補(bu)強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到實用階段(duan)，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)(de)基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美(mei)(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業(ye)(ye)化(hua)(hua)研究始于1957年，多家研究所(suo)和企(qi)業(ye)(ye)陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年底(di)，中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)能(neng)力為(wei)135千噸(dun)，其(qi)中高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫(wen)(wen)（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)(cheng)型的。它主(zhu)要以高分(fen)子量的聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補強(qiang)填料、硫化(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫化(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的補強(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)種類型的白炭黑，可使硫化(hua)膠(jiao)(jiao)的強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有(you)時為了(le)降低(di)成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予硫化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的性(xing)能，也加(jia)(jia)入相(xiang)應(ying)的各(ge)種添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫化(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)種有(you)機過(guo)氧化(hua)物(wu)或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)。

加工成(cheng)型方(fang)法(fa)如圖所示。一(yi)次硫(liu)化(hua)(hua)的目的是進行高分子鏈的交聯反應；二(er)次硫(liu)化(hua)(hua)的目的是進行補充(chong)交聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)分解產物(wu)和其他揮發(fa)性(xing)化(hua)(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的各項性(xing)能。常用的設備(bei)有開放式煉(lian)膠機、捏合機及真(zhen)空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯(xian)(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方(fang)可(ke)達(da)-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航空、宇(yu)航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩定(ding)，在(zai)不(bu)加任何(he)添(tian)加劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳(tan)等氣體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體組(zu)織不(bu)粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用，對(dui)(dui)肌(ji)體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作(zuo)為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)協會統(tong)計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產銷分別(bie)(bie)達到1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同比分別(bie)(bie)增長(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用量約達2.0萬t。根據觀研天(tian)下的(de)(de)(de)新研究(jiu)，增加有機(ji)硅(gui)材(cai)料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部件(jian)方面的(de)(de)(de)用量，可(ke)以大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產量和(he)(he)單車(che)用量水平的(de)(de)(de)提高都將推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)對(dui)硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增加。國家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部件(jian)實(shi)現自(zi)主(zhu)化(hua)(hua)，《2012年度黨政機(ji)關(guan)公務用車(che)選(xuan)用車(che)型目錄（征求意(yi)見稿）》為自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大在(zai)(zai)政府采購(gou)的(de)(de)(de)市場份額，為改變目前國內政府采購(gou)以合資品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)局面提供(gong)了保障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展，國產汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁(fan)榮將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應(ying)用提供(gong)有力保障。預測(ce)未來(lai)3年，我(wo)國室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)行(xing)業(ye)將以年均(jun)20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)大(da)幅上(shang)漲，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產(chan)技術方面取(qu)得突破，有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產(chan)技術在2005年前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前(qian)我(wo)國(guo)已發展成(cheng)為全球有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年起開(kai)始(shi)低于(yu)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為大(da)宗(zong)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規(gui)模替代(dai)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間(jian)，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消(xiao)費。