硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和氧原子交(jiao)替構成，硅(gui)原子上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團(tuan)的橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通的硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的硅(gui)氧鏈(lian)節組成。苯基(ji)(ji)的引(yin)入(ru)可提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的耐(nai)高、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的引(yin)入(ru)則可提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)工作(zuo)。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的耐(nai)熱性(xing)能(neng)也(ye)很突出(chu)，在180℃下可長期工作(zuo)，稍高于200℃也(ye)能(neng)承(cheng)受數周或更長時(shi)間(jian)仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)300℃以上(shang)的高溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的透(tou)氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透(tou)過率在合成聚合物(wu)中是較(jiao)高的。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理(li)惰性(xing)、不會導致凝血的突出(chu)特性(xing)，因此(ci)在醫用領域應(ying)用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多(duo)，通(tong)常按固化(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)固體(ti)(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液(ye)體(ti)(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)度(du)分(fen)為(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按所(suo)用單體(ti)(ti)(ti)的(de)不同(tong)，可分(fen)為(wei)甲基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(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)(deng)；按性能和(he)用途的(de)不同(tong)又可分(fen)為(wei)通(tong)用型、超(chao)耐低溫(wen)型、超(chao)耐高溫(wen)型、高強(qiang)力型、耐油型、醫用型等(deng)(deng)(deng)等(deng)(deng)(deng)。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)，采用(yong)(yong)高比表面(mian)積的(de)(de)(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)性(xing)能躍升到實用(yong)(yong)階段(duan)，奠定了現代硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲(jia)基(ji)二(er)氯(lv)硅烷合成(cheng)開始(shi)生產(chan)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)工(gong)業(ye)化(hua)研(yan)究始(shi)于1957年(nian)，多(duo)家研(yan)究所和企業(ye)陸續開發出各種硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為(wei)135千(qian)(qian)噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化硅(gui)橡膠是(shi)(shi)指(zhi)聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)體的(de)過程是(shi)(shi)經(jing)過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化成(cheng)(cheng)型的(de)。它主要(yao)以高(gao)分(fen)子(zi)量(liang)的(de)聚甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為(wei)生膠，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)化劑等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)化成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)體。硅(gui)橡膠的(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)(shi)各種(zhong)(zhong)類型的(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)化膠的(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有(you)時為(wei)了降低(di)成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠料性(xing)(xing)(xing)能及賦予硫(liu)化膠各種(zhong)(zhong)特殊的(de)性(xing)(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)入(ru)相(xiang)應的(de)各種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)化劑是(shi)(shi)各種(zhong)(zhong)有(you)機過氧(yang)化物或(huo)加(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化劑。

加工成型方(fang)法(fa)如(ru)圖所示。一次(ci)硫化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)(de)交(jiao)聯反應；二次(ci)硫化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進(jin)行補充交(jiao)聯、驅除硫化(hua)劑(ji)分解(jie)產物和其他揮發性化(hua)合(he)物以穩(wen)定硫化(hua)膠的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備(bei)有開放(fang)式煉(lian)(lian)膠機、捏合(he)機及真空(kong)密煉(lian)(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或(huo)某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環(huan)境(jing)下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且(qie)力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等十分穩定，在不加任(ren)何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下，就具有(you)優良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)優異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)下，其物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)中等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒(du)，無味(wei)，無嗅，與(yu)人體(ti)(ti)組織不粘連，具有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少(shao)。特(te)別適合作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同(tong)比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)(yong)量約達2.0萬t。根(gen)據觀研天下的(de)新研究，增加(jia)有機(ji)硅(gui)(gui)材(cai)料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)(jian)方面的(de)用(yong)(yong)(yong)量，可以大幅度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安(an)全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量和單(dan)車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量水平的(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需求的(de)增加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)(jian)實現自(zi)主化，《2012年度黨政機(ji)關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府(fu)采購(gou)的(de)市場份額，為改變目(mu)前國(guo)(guo)內政府(fu)采購(gou)以合資品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為主的(de)局(ju)面提供了(le)保障。促進自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)發展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)提供有力(li)保障。預測未來3年，我國(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將(jiang)以年均(jun)20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)非石油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為石油(you)(you)價格的(de)(de)大幅上漲，同(tong)時我國(guo)在(zai)(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料(liao)有(you)機硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技(ji)術方(fang)面(mian)取得突(tu)破，有(you)機硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技(ji)術在(zai)(zai)2005年前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目(mu)前(qian)我國(guo)已(yi)發展成(cheng)為全球有(you)機硅(gui)(gui)單體第1大國(guo)，這2個方(fang)面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年起開始低(di)于(yu)石油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大宗(zong)石油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始大規模替代石油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大拓展有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間(jian)，同(tong)時將帶動(dong)硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和(he)硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消費。