硅橡膠是(shi)指主鏈由硅和(he)氧原子交替(ti)構成(cheng)，硅原子上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)橡膠(jiao)。普通的(de)硅橡膠(jiao)主要由含甲基(ji)和(he)少量(liang)乙烯基(ji)的(de)硅氧鏈節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)的(de)引入(ru)(ru)可(ke)(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅橡膠(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)引入(ru)(ru)則可(ke)(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅橡膠(jiao)的(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅橡膠(jiao)耐(nai)低溫性(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一(yi)般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作。引入(ru)(ru)苯基(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達(da)-73℃。硅橡膠(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也很突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或(huo)更長時間(jian)仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)高(gao)溫。硅橡膠(jiao)的(de)透氣性(xing)好(hao)，氧氣透過率在(zai)合成(cheng)聚合物中是(shi)較(jiao)高(gao)的(de)。此(ci)外，硅橡膠(jiao)還具(ju)有(you)生理惰性(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)突出特(te)性(xing)，因此(ci)在(zai)醫(yi)用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的方法很(hen)多，通常按(an)(an)固化前(qian)的形(xing)態分為固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化溫(wen)度分為室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)所(suo)用(yong)單體(ti)的不同(tong)，可分為甲(jia)(jia)基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能(neng)和用(yong)途(tu)的不同(tong)又可分為通用(yong)型(xing)、超(chao)耐低(di)溫(wen)型(xing)、超(chao)耐高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由美(mei)國(guo)以三氯(lv)化鐵為催化劑(ji)合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比(bi)表面積(ji)的(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制(zhi)成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性(xing)能躍升到實(shi)用(yong)階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業化研究始于1957年(nian)，多家研究所和企(qi)業陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能力為135千噸，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫(wen)膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)氧烷變成彈性體(ti)的(de)(de)過程是經(jing)過高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型(xing)的(de)(de)。它主要以高分子量的(de)(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混(hun)入補(bu)強填(tian)料、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在(zai)加熱加壓(ya)下硫(liu)化(hua)成彈性體(ti)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)強主要是各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)(de)白炭黑(hei)，可使(shi)硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加數十倍。有時為了降低成本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性能(neng)及(ji)賦(fu)予硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性能(neng)，也(ye)加入相(xiang)應的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)有機過氧化(hua)物或加成反應催化(hua)劑(ji)。

加工成型方法如(ru)圖所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是(shi)(shi)進(jin)行高分(fen)(fen)子鏈的(de)(de)(de)交聯(lian)反應；二次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是(shi)(shi)進(jin)行補充(chong)交聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑分(fen)(fen)解產物(wu)(wu)和其他揮發性化(hua)(hua)(hua)合物(wu)(wu)以穩定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)各項(xiang)性能。常(chang)用的(de)(de)(de)設(she)備有開放式煉膠機、捏合機及真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)(du)僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)(deng)十分(fen)穩定，在不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就(jiu)具(ju)(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不粘連(lian)，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對肌(ji)體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)別(bie)適合(he)作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分(fen)別增長(chang)(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)新研究，增加(jia)有機(ji)硅材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)零部件方面的(de)用(yong)(yong)量，可以大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)的(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)量和單車(che)用(yong)(yong)量水(shui)平的(de)提(ti)高都將推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)對(dui)硅橡膠(jiao)需求的(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)零部件實現自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨(dang)政(zheng)機(ji)關公務用(yong)(yong)車(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)型目(mu)錄（征求意(yi)見稿）》為自主(zhu)品(pin)牌擴大在(zai)政(zheng)府(fu)(fu)采購的(de)市場份(fen)額(e)，為改(gai)變目(mu)前國(guo)內(nei)政(zheng)府(fu)(fu)采購以合(he)資品(pin)牌產(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)局面提(ti)供(gong)了(le)保(bao)障。促進自主(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)繁(fan)榮將為汽(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提(ti)供(gong)有力保(bao)障。預測未來3年(nian)，我(wo)國(guo)室溫(wen)硫化(hua)硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)行業(ye)將以年(nian)均20%增長(chang)(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)重要(yao)的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)基合成(cheng)橡膠(jiao)，約(yue)占(zhan)非石(shi)油(you)基合成(cheng)橡膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上(shang)漲，同時(shi)我(wo)(wo)國在硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術方(fang)面取得(de)突破，有機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術在2005年前被幾家跨國公司壟斷，但(dan)目前我(wo)(wo)國已發展(zhan)成(cheng)為全球有機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)(da)國，這(zhe)2個(ge)方(fang)面原因使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起開始低(di)于石(shi)油(you)基合成(cheng)橡膠(jiao)，僅(jin)約(yue)為大(da)(da)宗石(shi)油(you)基橡膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)合成(cheng)橡膠(jiao)，并開始大(da)(da)規模替代石(shi)油(you)基合成(cheng)橡膠(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)(da)拓展(zhan)有機硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空間(jian)，同時(shi)將(jiang)帶動(dong)硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其他有機硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消費(fei)。