硅橡膠是(shi)(shi)指主鏈由硅(gui)和氧原子交替構(gou)成，硅(gui)原子上通常連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)引(yin)入(ru)可提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)能，三氟(fu)丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)引(yin)入(ru)則可提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能良好，一般在-55℃下仍能工(gong)作。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)能也很突(tu)出，在180℃下可長期(qi)工(gong)作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能承受數周或(huo)更長時(shi)間仍有彈性(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透氣性(xing)好，氧氣透過率在合成聚(ju)合物中是(shi)(shi)較高(gao)(gao)(gao)的(de)。此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)突(tu)出特性(xing)，因(yin)此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的(de)方法(fa)很多，通常(chang)按(an)固化前的(de)形(xing)態分(fen)(fen)為固體硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)度(du)分(fen)(fen)為室溫(wen)硫(liu)化硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體的(de)不同，可分(fen)(fen)為甲基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)(deng)；按(an)性(xing)能和用(yong)(yong)途的(de)不同又可分(fen)(fen)為通用(yong)(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫(yi)用(yong)(yong)型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)以三(san)氯化鐵為催化劑合(he)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采用高比(bi)表面(mian)積的(de)(de)(de)(de)氣相法白炭(tan)黑補強(qiang)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成(cheng)(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)性能躍(yue)升(sheng)到實用階段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術(shu)的(de)(de)(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)(cheng)開(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)工業化研究(jiu)始于1957年(nian)，多家(jia)研究(jiu)所和企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千噸(dun)，其(qi)中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)過程是(shi)經過高(gao)溫(wen)(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)的(de)。它主要以(yi)高(gao)分(fen)子量的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷(wan)為(wei)生膠，混(hun)入補(bu)(bu)強填料、硫化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡膠的(de)補(bu)(bu)強主要是(shi)各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膠的(de)強度增加(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)(cheng)本或(huo)(huo)改(gai)善膠料性(xing)能及賦予硫化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)特殊的(de)性(xing)能，也加(jia)入相(xiang)應(ying)的(de)各(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)或(huo)(huo)加(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反(fan)應(ying)催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖所示(shi)。一次硫(liu)化(hua)(hua)的目的是(shi)進行高(gao)分子鏈的交(jiao)聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的目的是(shi)進行補充(chong)交(jiao)聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解(jie)產(chan)物和其他揮發性化(hua)(hua)合物以穩定(ding)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的各項性能。常(chang)用的設備有開放式煉(lian)膠(jiao)(jiao)機、捏(nie)合機及真(zhen)空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境(jing)下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持(chi)一(yi)定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面(mian)硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表明(ming)其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優異(yi)。這對(dui)航空、宇航工(gong)業(ye)的(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線等(deng)十分穩(wen)定，在不加任何添加劑的(de)情況(kuang)下，就(jiu)具(ju)有(you)優良(liang)的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異(yi)的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下的(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)高(gao)(gao)溫(wen)和(he)(he)-50℃的(de)低溫(wen)下，其物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)透(tou)(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人體(ti)組(zu)織(zhi)不粘(zhan)連(lian)，具(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用，對(dui)肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別適合作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約(yue)達2.0萬t。根據(ju)觀研天(tian)下的(de)(de)(de)(de)新研究(jiu)，增加(jia)有機硅(gui)(gui)(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)零部件方面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可(ke)以(yi)大(da)幅度提高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提高(gao)都(dou)將推動(dong)汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠需求的(de)(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主品牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自(zi)主化(hua)，《2012年(nian)度黨政機關公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主品牌(pai)擴大(da)在(zai)政府采(cai)購(gou)的(de)(de)(de)(de)市場份(fen)額，為(wei)改變目前國(guo)(guo)(guo)內政府采(cai)購(gou)以(yi)合資(zi)品牌(pai)產(chan)品為(wei)主的(de)(de)(de)(de)局面(mian)(mian)提供了(le)保(bao)障。促進自(zi)主品牌(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮(rong)將為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提供有力保(bao)障。預測(ce)未來(lai)3年(nian)，我(wo)國(guo)(guo)(guo)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以(yi)年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量(liang)的(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)(wei)(wei)石(shi)油(you)(you)價格的(de)大(da)幅上漲(zhang)，同時我(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵(jian)原料有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產技(ji)術方(fang)面(mian)取(qu)得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產技(ji)術在2005年(nian)前被(bei)幾家(jia)跨國(guo)(guo)公司壟斷，但(dan)目前我(wo)國(guo)(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個方(fang)面(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)價格從2011年(nian)起(qi)開(kai)始低(di)于石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)(wei)大(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)廉(lian)價的(de)合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并(bing)開(kai)始大(da)規模(mo)替代石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)消(xiao)費。