硅橡膠是指主(zhu)鏈由(you)硅(gui)(gui)和氧原子交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)原子上通常連有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由(you)含甲基(ji)和少(shao)量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入則可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)良好，一般在(zai)(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工作(zuo)(zuo)。引入苯基(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也很突出，在(zai)(zai)(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工作(zuo)(zuo)，稍高于200℃也能(neng)承受數周或更長(chang)時間仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)過率在(zai)(zai)(zai)合(he)成聚合(he)物中(zhong)是較高的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)分類的(de)方法很(hen)多，通常按(an)固(gu)化前的(de)形(xing)態分為(wei)(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫度分為(wei)(wei)室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)所(suo)用單體(ti)的(de)不同(tong)，可分為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)等；按(an)性能和用途的(de)不同(tong)又可分為(wei)(wei)通用型(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國以(yi)三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑(ji)合成(cheng)(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年，采用(yong)高比表(biao)面積的(de)(de)氣相法白(bai)炭(tan)黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到實用(yong)階段(duan)，奠(dian)定了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從(cong)二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開(kai)始生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國家有美國。俄羅斯、德國、日本、韓國和中國等。中國硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研(yan)究始于1957年，多家研(yan)究所和企業陸續(xu)開(kai)發出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中國硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能(neng)力(li)為(wei)135千噸(dun)，其中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指(zhi)聚硅(gui)氧烷變成(cheng)彈性體的(de)(de)(de)(de)過程是(shi)(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)(de)。它主(zhu)(zhu)要以高分子量(liang)的(de)(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補(bu)(bu)強填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)補(bu)(bu)強主(zhu)(zhu)要是(shi)(shi)各種(zhong)類型的(de)(de)(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度增加數十倍(bei)。有時為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)性能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)(de)(de)性能(neng)，也加入相應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)各種(zhong)添(tian)加劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各種(zhong)有機過氧化(hua)(hua)物或加成(cheng)反應(ying)(ying)催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行高(gao)分(fen)子鏈的(de)交聯反應；二次(ci)硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行補充交聯、驅除硫化(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其(qi)他揮發性化(hua)合(he)物(wu)以穩定硫化(hua)膠(jiao)的(de)各項性能。常用的(de)設備有開(kai)放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)(ji)、捏合(he)機(ji)(ji)及真空密煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但(dan)在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這對航空(kong)、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫(zi)外線(xian)等十分穩定，在(zai)不(bu)加任何(he)添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就(jiu)具(ju)有(you)優(you)(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常(chang)好。（5）物理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于(yu)通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對空(kong)氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳(tan)等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人(ren)體(ti)組織不(bu)粘連(lian)，具(ju)有(you)抗(kang)凝血作用，對肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少(shao)。特別適合(he)作為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷(xiao)分別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅橡膠的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)(de)新研究，增加有機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以大(da)幅度提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)水(shui)平的(de)(de)(de)(de)提高(gao)都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅橡膠需求的(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)家鼓(gu)勵自主(zhu)品牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機(ji)關公務用(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征(zheng)求意(yi)見稿）》為(wei)自主(zhu)品牌(pai)(pai)擴大(da)在政府(fu)采購(gou)的(de)(de)(de)(de)市場份(fen)額，為(wei)改變目(mu)前(qian)國(guo)內(nei)政府(fu)采購(gou)以合資品牌(pai)(pai)產品為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面提供了保障(zhang)。促進(jin)自主(zhu)品牌(pai)(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)(yong)提供有力保障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫(liu)化硅橡膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重(zhong)要的(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但因(yin)為石(shi)(shi)(shi)油(you)價(jia)格的(de)大(da)幅(fu)上漲(zhang)，同時我國在硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料(liao)有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)生產技術(shu)方(fang)面取得突(tu)破，有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)生產技術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨(kua)國公司(si)壟斷，但目前我國已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為全球有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國，這2個方(fang)面原(yuan)因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格從2011年(nian)起開始(shi)低(di)于石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約為大(da)宗石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉(lian)價(jia)的(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替代(dai)石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓(tuo)展(zhan)有(you)機硅(gui)(gui)產業的(de)市場空間，同時將(jiang)帶(dai)動(dong)硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有(you)機硅(gui)(gui)產品(pin)的(de)消費。