硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)(yuan)子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)(yuan)子(zi)上通常連有(you)兩個(ge)有(you)機基團的(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基和少量乙烯基的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯(ben)基的(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟(fu)丙基及(ji)氰基的(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)則(ze)可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)工作。引(yin)(yin)入(ru)苯(ben)基后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)(neng)也(ye)很突(tu)出，在(zai)180℃下(xia)可長(chang)期工作，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時(shi)間仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過(guo)率在(zai)合成(cheng)聚合物中是較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的(de)方(fang)法很多(duo)，通常按(an)固化(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單(dan)體的(de)不同(tong)，可分(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用途(tu)的(de)不同(tong)又可分(fen)(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的。1945年(nian)，硅橡膠(jiao)(jiao)產品(pin)問世(shi)。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比表(biao)面積的氣相(xiang)法(fa)白炭黑(hei)補(bu)強的硅橡膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成(cheng)功，使硅橡膠(jiao)(jiao)的性能(neng)躍升到(dao)實用(yong)階段(duan)，奠定了現代硅橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產技術的基礎。從二甲(jia)基二氯硅烷合成(cheng)開始生(sheng)(sheng)產硅橡膠(jiao)(jiao)的國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅橡膠(jiao)(jiao)的工業(ye)化(hua)研究(jiu)始于1957年(nian)，多家(jia)研究(jiu)所和(he)企業(ye)陸續開發出各種硅橡膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)硅橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產能(neng)力為(wei)135千(qian)噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅(gui)(gui)氧烷(wan)變(bian)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)(de)過(guo)(guo)程是(shi)經過(guo)(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)。它(ta)主要以(yi)高分子量的(de)(de)聚甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)氧烷(wan)為生(sheng)膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料(liao)、硫化(hua)(hua)劑等，在加熱加壓下硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要是(shi)各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加數十倍。有時(shi)為了降(jiang)低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也(ye)加入(ru)相應(ying)的(de)(de)各(ge)種(zhong)添(tian)加劑。硫化(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)有機過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)物(wu)或(huo)加成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加工成(cheng)型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行(xing)高(gao)分(fen)子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反(fan)應；二次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行(xing)補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產(chan)物(wu)(wu)和其他揮發性(xing)化(hua)合物(wu)(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)各(ge)項(xiang)性(xing)能。常用的(de)設備(bei)有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)強度僅(jin)是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠或某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可(ke)達(da)-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航空(kong)(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫外線等十分穩定(ding)，在(zai)不加任何(he)添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具(ju)(ju)(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具(ju)(ju)(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠對空(kong)(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠高出30-50倍(bei)。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體(ti)組(zu)織(zhi)不粘連(lian)，具(ju)(ju)(ju)有(you)抗凝(ning)血作用，對肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合(he)作為(wei)醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用量(liang)約(yue)達2.0萬t。根據觀(guan)研天(tian)下的(de)(de)新研究，增加(jia)有機(ji)硅材料在(zai)(zai)汽(qi)車(che)(che)零部件方(fang)面的(de)(de)用量(liang)，可以(yi)大幅度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)用量(liang)水(shui)平的(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)對硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增加(jia)。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主品牌的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)(che)零部件實現自(zi)主化，《2012年(nian)度(du)黨(dang)政機(ji)關公務(wu)用車(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)型(xing)目錄（征求(qiu)意見稿）》為自(zi)主品牌擴(kuo)大在(zai)(zai)政府(fu)采購的(de)(de)市場(chang)份(fen)額，為改變目前國(guo)內(nei)政府(fu)采購以(yi)合資品牌產品為主的(de)(de)局面提(ti)供(gong)(gong)了(le)保(bao)障。促進(jin)自(zi)主品牌發展，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用提(ti)供(gong)(gong)有力保(bao)障。預(yu)測未來3年(nian)，我(wo)國(guo)室溫硫化硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非(fei)石(shi)油(you)(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)(you)(you)(you)價格(ge)的(de)(de)(de)(de)大幅上漲，同(tong)時我(wo)國在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方面(mian)取得突(tu)破，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在2005年前被幾(ji)家跨國公司壟斷，但目(mu)前我(wo)國已發展成(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大國，這2個(ge)方面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格(ge)從2011年起(qi)開始低于(yu)石(shi)油(you)(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗(zong)石(shi)油(you)(you)(you)(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大規(gui)模(mo)替(ti)代石(shi)油(you)(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)(de)消費。