硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)和氧(yang)原(yuan)子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子(zi)上通常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要(yao)由(you)含(han)甲基和少量(liang)乙烯基的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組(zu)成(cheng)。苯基的(de)(de)引入可(ke)提(ti)(ti)高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)高、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基及(ji)氰(qing)基的(de)(de)引入則可(ke)提(ti)(ti)高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)良(liang)好，一般(ban)在-55℃下(xia)仍能(neng)工作(zuo)。引入苯基后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)能(neng)也很(hen)突出，在180℃下(xia)可(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍(shao)高于200℃也能(neng)承受(shou)數周或(huo)更長(chang)時間(jian)仍有(you)彈(dan)性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過率(lv)在合成(cheng)聚合物(wu)中(zhong)是較高的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具有(you)生理(li)惰性(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)突出特性(xing)，因此(ci)在醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分類(lei)的(de)方(fang)法很多，通常按(an)(an)固化前(qian)的(de)形態分為(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化溫度分為(wei)室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體的(de)不同(tong)，可(ke)分為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按(an)(an)性(xing)能和用(yong)途的(de)不同(tong)又(you)可(ke)分為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)(gao)溫型(xing)(xing)(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品(pin)問世。1948年，采(cai)用(yong)(yong)高(gao)比表面積的(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升到(dao)實用(yong)(yong)階段，奠(dian)定了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)基礎(chu)。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)(ye)化(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年，多家研(yan)究(jiu)所(suo)和(he)企業(ye)(ye)陸續開發出(chu)各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能(neng)力(li)為135千噸(dun)，其中(zhong)高(gao)溫膠(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)是(shi)指(zhi)聚硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主(zhu)要以高分子量(liang)的(de)(de)聚甲基乙烯(xi)基硅(gui)氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填(tian)料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加數十倍。有時為(wei)了降低(di)成(cheng)(cheng)(cheng)本或(huo)改善(shan)膠(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)性(xing)能，也加入相(xiang)應的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加劑(ji)(ji)(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)物或(huo)加成(cheng)(cheng)(cheng)反應催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)。

加工(gong)成型方法(fa)如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)(jin)行高分子鏈的(de)(de)交聯(lian)反(fan)應；二次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)(jin)行補充交聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑分解(jie)產物和(he)其他揮發性(xing)化(hua)合(he)物以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項(xiang)性(xing)能。常用(yong)的(de)(de)設備有開放式煉(lian)膠(jiao)機、捏(nie)合(he)機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半(ban)，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般(ban)為(wei)-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫(zi)外線等(deng)十(shi)分穩定，在(zai)不加(jia)任(ren)何添加(jia)劑的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優良的(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優異的(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣體(ti)(ti)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)(zu)織不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用，對肌體(ti)(ti)組(zu)(zu)織的(de)(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適(shi)合作(zuo)為(wei)醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分別達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)量約達(da)2.0萬t。根(gen)據觀研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有(you)機硅(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)用(yong)量，可(ke)以大(da)(da)幅度提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)提高(gao)都將推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠需求的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家(jia)鼓勵自主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件實現自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政機關(guan)(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)(mu)錄（征求意見稿）》為自主(zhu)品(pin)牌擴(kuo)大(da)(da)在(zai)(zai)政府采購的(de)(de)市場份額，為改變目(mu)(mu)前(qian)國(guo)內政府采購以合資品(pin)牌產品(pin)為主(zhu)的(de)(de)局面提供了保障(zhang)。促(cu)進自主(zhu)品(pin)牌發(fa)展，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提供有(you)力保障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的(de)非石油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)98%。但因為(wei)石油(you)價(jia)(jia)(jia)格的(de)大(da)(da)幅上漲，同時我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)(chan)技術方(fang)面取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)(chan)技術在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前我(wo)國(guo)已發展(zhan)成為(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這2個(ge)方(fang)面原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)(jia)(jia)格從2011年起開始低于(yu)石油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗石油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成為(wei)廉價(jia)(jia)(jia)的(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)(da)規模替代(dai)石油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)(da)拓展(zhan)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業(ye)的(de)市場空間(jian)，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)消費。