硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)和氧原子(zi)交(jiao)替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通(tong)常(chang)連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要由含甲基和少量(liang)乙(yi)烯基的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)(cheng)。苯基的(de)(de)引入可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐高(gao)、低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基及氰基的(de)(de)引入則可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐溫及耐油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)良好，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工作。引入苯基后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出(chu)，在180℃下(xia)可長(chang)期工作，稍(shao)高(gao)于(yu)200℃也能(neng)(neng)承受數(shu)周或更長(chang)時間仍有(you)(you)彈性(xing)，瞬時可耐300℃以上的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)過率(lv)在合成(cheng)(cheng)聚(ju)合物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具有(you)(you)生理惰性(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)突(tu)出(chu)特(te)性(xing)，因(yin)此在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠分類的方法(fa)很(hen)多，通(tong)常按(an)(an)固化前的形態分為固體(ti)硅(gui)(gui)橡膠和液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)橡膠；按(an)(an)硫化溫度分為室(shi)溫硫化硅(gui)(gui)橡膠，高(gao)溫硫化硅(gui)(gui)橡膠；按(an)(an)所用(yong)單體(ti)的不(bu)同(tong)，可(ke)分為甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠，甲基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡膠等；按(an)(an)性能和用(yong)途的不(bu)同(tong)又可(ke)分為通(tong)用(yong)型(xing)、超(chao)耐低(di)溫型(xing)、超(chao)耐高(gao)溫型(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早(zao)期是由美(mei)國以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成(cheng)(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產品(pin)問世(shi)。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到實用階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技(ji)術的(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開(kai)始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國家有美(mei)國。俄(e)羅斯、德國、日本(ben)、韓國和(he)中國等。中國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業(ye)化(hua)研(yan)究始于1957年(nian)，多家研(yan)究所和(he)企(qi)業(ye)陸續開(kai)發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能(neng)力為135千(qian)噸(dun)，其(qi)中高溫膠(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)體的(de)過程是(shi)(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)。它主要(yao)以高分子(zi)量(liang)的(de)聚(ju)甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混入(ru)補強填料(liao)、硫(liu)化(hua)劑等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強主要(yao)是(shi)(shi)各(ge)種類型的(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)強度增(zeng)加(jia)(jia)數(shu)十倍。有時為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能及賦(fu)予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入(ru)相應(ying)(ying)的(de)各(ge)種添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種有機過氧(yang)化(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)(ying)催化(hua)劑。

加工成(cheng)型方(fang)法如圖(tu)所示(shi)。一次(ci)硫化的(de)目的(de)是進行高分子(zi)鏈(lian)的(de)交聯(lian)(lian)反(fan)應；二次(ci)硫化的(de)目的(de)是進行補充交聯(lian)(lian)、驅(qu)除硫化劑分解產物(wu)和其他(ta)揮發(fa)性化合(he)物(wu)以穩定硫化膠的(de)各(ge)項(xiang)性能(neng)。常用的(de)設備(bei)有開放式(shi)煉膠機(ji)(ji)、捏合(he)機(ji)(ji)及真空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠顯著的(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠或某(mou)些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠仍能保持一(yi)定的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)異(yi)。這(zhe)對(dui)(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)意義(yi)重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭(chou)氧及紫外線(xian)等(deng)十分穩定，在(zai)不加任(ren)何添加劑的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能比(bi)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠高(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)(ti)組織不粘連(lian)，具有(you)抗凝(ning)血作(zuo)用(yong)(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作(zuo)為(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會(hui)統(tong)計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡膠的用(yong)(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天(tian)下(xia)的新研(yan)究，增加有機硅材料(liao)在汽(qi)車(che)(che)(che)零部件方面的用(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以大幅(fu)度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)的安(an)全(quan)性能(neng)，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)水平(ping)的提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對(dui)硅橡膠需求(qiu)的增加。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌的汽(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨政機關公(gong)務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求(qiu)意見稿(gao)）》為(wei)(wei)(wei)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌擴大在政府采購的市場份(fen)額，為(wei)(wei)(wei)改變(bian)目(mu)前國(guo)內政府采購以合資品(pin)牌產品(pin)為(wei)(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的局面提(ti)供(gong)了(le)保(bao)障(zhang)。促(cu)進自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的繁(fan)榮將(jiang)為(wei)(wei)(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)膠的應用(yong)(yong)提(ti)供(gong)有力(li)保(bao)障(zhang)。預(yu)測未(wei)來3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅橡膠在汽(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以年(nian)(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量(liang)的(de)(de)(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)(shi)油(you)(you)價格(ge)的(de)(de)(de)(de)大(da)幅(fu)上漲(zhang)，同時(shi)我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術(shu)方(fang)面(mian)取得突(tu)破，有機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術(shu)在2005年前(qian)被(bei)幾家(jia)跨國(guo)(guo)公司壟(long)斷，但目前(qian)我國(guo)(guo)已發展成為全球有機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個方(fang)面(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格(ge)從2011年起(qi)開始低于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗(zong)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成為廉價的(de)(de)(de)(de)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開始大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)拓展有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場空(kong)間，同時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)(de)消費(fei)。