硅橡膠是指(zhi)主鏈(lian)(lian)由硅(gui)和氧原子交(jiao)替(ti)構成，硅(gui)原子上(shang)通(tong)常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機(ji)基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡膠。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡膠主要由含甲基(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)(lian)節組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可提(ti)高硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)耐高、低溫性能，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則(ze)可提(ti)高硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)耐溫及耐油(you)性能。硅(gui)橡膠耐低溫性能良好(hao)，一(yi)般(ban)在-55℃下(xia)仍能工作(zuo)。引(yin)入(ru)苯基(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)耐熱性能也很(hen)突出，在180℃下(xia)可長期工作(zuo)，稍(shao)高于200℃也能承受數周或更長時間(jian)仍有(you)(you)彈(dan)性，瞬時可耐300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高溫。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)透氣性好(hao)，氧氣透過率在合成聚合物中(zhong)是較高的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡膠還具有(you)(you)生理惰性、不會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出特(te)性，因此(ci)在醫(yi)用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方法很(hen)多，通常按(an)(an)固化(hua)前的形態分(fen)(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度(du)分(fen)(fen)為室溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所(suo)用單體(ti)的不(bu)同，可(ke)分(fen)(fen)為甲基(ji)(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)(an)性(xing)能和用途的不(bu)同又可(ke)分(fen)(fen)為通用型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵(tie)為(wei)催化劑合成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采(cai)用高比(bi)表面積的(de)(de)(de)氣相法白炭(tan)黑(hei)補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)躍升(sheng)到實用階段(duan)，奠定(ding)了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)(de)基礎。從(cong)二甲(jia)基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(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)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化研究始(shi)于(yu)1957年，多家研究所和企業陸續開發(fa)出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能(neng)力為(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)硅氧(yang)烷(wan)變(bian)成(cheng)(cheng)彈(dan)性體的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)分子量(liang)的(de)(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅氧(yang)烷(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性體。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)(shi)各(ge)種類型的(de)(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善(shan)膠(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)性能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)(de)性能，也加(jia)入相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)種添(tian)加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種有機(ji)過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)行高分(fen)子鏈的(de)(de)交(jiao)聯反應(ying)；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)行補(bu)充交(jiao)聯、驅(qu)除硫(liu)化(hua)劑(ji)分(fen)解產物和其(qi)他揮發(fa)性化(hua)合物以穩定(ding)硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)各項性能(neng)。常(chang)用的(de)(de)設備有開放式煉膠機、捏(nie)合機及(ji)真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)顯著的(de)特(te)征(zheng)是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)強(qiang)度(du)(du)僅是天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)或(huo)某些合(he)成橡(xiang)膠(jiao)的(de)一(yi)半(ban)，但在200℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯變化。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達-100℃，表明(ming)其低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)(dui)航空、宇航工(gong)業的(de)意義重(zhong)大(da)。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭(chou)氧及紫(zi)外(wai)線(xian)等十(shi)分穩(wen)定，在不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優良的(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于(yu)通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)。（6）耐油及化學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等的(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化碳等氣(qi)體(ti)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)組織不粘連，具(ju)有(you)抗凝血(xue)作用(yong)，對(dui)(dui)肌(ji)體(ti)組織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特(te)別適合(he)作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)車工(gong)業(ye)協會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)車產(chan)銷分(fen)別(bie)達到(dao)1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別(bie)增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車工(gong)業(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下(xia)的(de)(de)(de)(de)新研究，增加有機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)車零部(bu)件(jian)方面(mian)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)大(da)幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車產(chan)量(liang)(liang)和單車用(yong)量(liang)(liang)水(shui)平(ping)的(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)車工(gong)業(ye)對硅橡(xiang)膠需求的(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵自主品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車零部(bu)件(jian)實現自主化，《2012年度黨政機(ji)關公務用(yong)車選用(yong)車型目(mu)錄（征(zheng)求意見稿）》為(wei)(wei)自主品(pin)(pin)牌(pai)擴大(da)在政府采購(gou)的(de)(de)(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改(gai)變目(mu)前(qian)國(guo)內政府采購(gou)以(yi)合(he)資品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)為(wei)(wei)主的(de)(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)供了(le)保障。促(cu)進自主品(pin)(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車膠的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供有力保障。預測未(wei)來3年，我國(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)車行業(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增長(chang)。

此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)(dan)因(yin)為(wei)(wei)石(shi)油(you)價(jia)(jia)格的(de)(de)(de)大(da)幅上漲(zhang)，同時(shi)我(wo)國(guo)在(zai)(zai)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料有(you)機硅單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生產技術方面取得突破，有(you)機硅單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生產技術在(zai)(zai)2005年前(qian)被(bei)幾(ji)家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)(dan)目前(qian)我(wo)國(guo)已(yi)發(fa)展成(cheng)為(wei)(wei)全球(qiu)有(you)機硅單(dan)體(ti)(ti)第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原(yuan)因(yin)使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)(jia)格從(cong)2011年起開始低于石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)(jia)的(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始大(da)規(gui)模替代石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有(you)機硅產業的(de)(de)(de)市(shi)場(chang)空(kong)間(jian)，同時(shi)將帶(dai)動硅油(you)、硅烷偶聯劑和硅樹脂(zhi)等其他有(you)機硅產品的(de)(de)(de)消(xiao)費。