硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)和(he)氧原子交替構成，硅(gui)原子上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要(yao)由含甲基和(he)少(shao)量(liang)乙烯基的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節(jie)組成。苯(ben)(ben)基的(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)入可提(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能，三氟丙基及氰(qing)基的(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)入則可提(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能良好(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)(reng)能工(gong)作。引(yin)(yin)入苯(ben)(ben)基后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)能也(ye)很突出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)(gao)(gao)于200℃也(ye)能承受(shou)數周或更(geng)長時(shi)間仍(reng)(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過(guo)率在(zai)合成聚合物中是(shi)較(jiao)高(gao)(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具(ju)有(you)生理(li)惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多，通常按(an)固(gu)(gu)化(hua)前(qian)的形態分(fen)為(wei)(wei)固(gu)(gu)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體的不同，可分(fen)為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)(yong)途的不同又可分(fen)為(wei)(wei)通用(yong)(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯化鐵為催化劑(ji)合(he)(he)成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年，采用高(gao)比表面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能躍升到實用階段，奠定了(le)現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)技術的(de)基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合(he)(he)成開(kai)始生(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化研(yan)(yan)究(jiu)始于1957年，多家研(yan)(yan)究(jiu)所(suo)和企業陸續開(kai)發(fa)出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)能力為135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫化(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡膠是(shi)指聚(ju)硅氧烷變成彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)的(de)過程是(shi)經過高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成型(xing)的(de)。它主要(yao)以高(gao)(gao)分子量的(de)聚(ju)甲基乙烯基硅氧烷為生膠，混入補強(qiang)填料(liao)、硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)。硅橡膠的(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)各種類(lei)型(xing)的(de)白炭黑(hei)，可(ke)使硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)度增加(jia)數(shu)十倍。有時為了降低成本或改善膠料(liao)性(xing)(xing)能及(ji)賦(fu)予硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠各種特殊的(de)性(xing)(xing)能，也(ye)加(jia)入相(xiang)應的(de)各種添(tian)加(jia)劑。硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各種有機過氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如(ru)圖所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行高分(fen)子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑分(fen)解產物和其他揮(hui)發性化(hua)(hua)(hua)合物以穩(wen)定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)各項性能。常(chang)用的(de)設備(bei)有(you)開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空(kong)密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持一定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等(deng)(deng)十分(fen)穩定，在不加任(ren)何添(tian)加劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)(you)優(you)良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化學(xue)試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中等(deng)(deng)的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)(deng)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織(zhi)不粘連，具(ju)有(you)(you)抗凝血作用，對(dui)肌體(ti)(ti)組織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少(shao)。特別適合(he)作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)(qi)車(che)(che)工業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)提(ti)高都(dou)將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)增(zeng)加。國家鼓(gu)勵自主品(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現(xian)自主化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見(jian)稿）》為自主品(pin)牌擴大在政(zheng)府采購的(de)(de)(de)市場(chang)份(fen)額，為改變目前國內政(zheng)府采購以(yi)合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為主的(de)(de)(de)局(ju)面提(ti)供了保(bao)障。促進自主品(pin)牌發展(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力保(bao)障。預(yu)測未來3年(nian)，我(wo)國室溫硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業將以(yi)年(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非(fei)石(shi)(shi)油基合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油基合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)(wei)石(shi)(shi)油價(jia)格的(de)大幅上漲，同(tong)時我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)技術(shu)方面(mian)取得突破(po)，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)技術(shu)在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)公司(si)壟(long)斷(duan)，但(dan)目前我國(guo)已發展成為(wei)(wei)(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大國(guo)，這2個(ge)方面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)格從2011年起開始低于(yu)石(shi)(shi)油基合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為(wei)(wei)(wei)大宗石(shi)(shi)油基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成為(wei)(wei)(wei)廉價(jia)的(de)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始大規模替(ti)代石(shi)(shi)油基合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極(ji)大拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)市場空(kong)間，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費。