硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧原子交(jiao)替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通(tong)(tong)常連有兩(liang)個有機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)能良好(hao)，一般在-55℃下仍(reng)能工作(zuo)。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能也很(hen)突(tu)出，在180℃下可(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能承(cheng)受數周或更長(chang)時(shi)間(jian)仍(reng)有彈(dan)性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好(hao)，氧氣透(tou)過率在合成(cheng)聚合物(wu)中是較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此(ci)在醫用領域應(ying)用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多(duo)，通常按固化(hua)(hua)前的形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體的不同(tong)，可分(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按性能(neng)和用(yong)途的不同(tong)又可分(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)、超耐低(di)溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、超耐高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、高(gao)(gao)(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合(he)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年，采用高(gao)比表面積的(de)(de)(de)氣相(xiang)法白炭(tan)黑補(bu)強(qiang)的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)(cheng)功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍(yue)升到(dao)實用階段，奠定了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術的(de)(de)(de)基礎。從二(er)(er)甲基二(er)(er)氯硅(gui)烷(wan)合(he)成(cheng)(cheng)開始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)(he)中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工(gong)業(ye)化(hua)研究始(shi)于1957年，多家(jia)研究所和(he)(he)企業(ye)陸(lu)續開發出(chu)各(ge)種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底(di)，中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)(zhong)(zhong)高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)(shi)(shi)指(zhi)聚(ju)(ju)硅氧(yang)烷變成彈性(xing)體的(de)過程(cheng)是(shi)(shi)(shi)經過高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)。它主要以高(gao)(gao)分(fen)子量的(de)聚(ju)(ju)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)烷為(wei)生(sheng)膠(jiao)，混(hun)入(ru)補(bu)強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加熱加壓下(xia)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅橡膠(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)(qiang)主要是(shi)(shi)(shi)各種(zhong)類型的(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)(qiang)度(du)增加數十倍。有時為(wei)了降低(di)成本或改善膠(jiao)料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊的(de)性(xing)能(neng)，也(ye)加入(ru)相應(ying)的(de)各種(zhong)添加劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)(shi)(shi)各種(zhong)有機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)或加成反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方(fang)法如圖所示。一(yi)次硫化的目(mu)的是進行(xing)高分(fen)(fen)子(zi)鏈的交聯(lian)反(fan)應；二次硫化的目(mu)的是進行(xing)補(bu)充(chong)交聯(lian)、驅除硫化劑分(fen)(fen)解產(chan)物和其他(ta)揮發性化合(he)物以穩定硫化膠(jiao)的各項(xiang)性能。常用的設備有開放式(shi)煉膠(jiao)機、捏(nie)合(he)機及真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅(jin)是(shi)天(tian)(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但(dan)在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及紫外線等十分(fen)穩定，在不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于(yu)通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體(ti)組織不粘連，具有(you)抗凝血作用，對(dui)(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合作為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)用量約(yue)達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加有機硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)(de)用量，可以大(da)幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量和(he)單車(che)(che)用量水平的(de)(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠需求(qiu)的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年度黨政機關(guan)公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴大(da)在政府采購的(de)(de)(de)市場份(fen)額，為(wei)改(gai)變目(mu)前(qian)國(guo)內政府采購以合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面提(ti)供了保障(zhang)。促進(jin)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用提(ti)供有力保障(zhang)。預測未(wei)來3年，我國(guo)室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將以年均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要的非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占(zhan)非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的98%。但因為(wei)石(shi)油(you)(you)價格的大(da)幅上漲，同(tong)時我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的生(sheng)產(chan)技術方(fang)面取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的生(sheng)產(chan)技術在2005年前(qian)被幾家跨(kua)國(guo)公司(si)壟斷，但目前(qian)我國(guo)已發展成為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體第(di)1大(da)國(guo)，這2個方(fang)面原因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的價格從2011年起開始低于石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的80%～90%，成為(wei)廉價的合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)規(gui)模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業(ye)的市場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的消費(fei)。