硅橡膠是指主(zhu)鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上通(tong)常連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠主(zhu)要由(you)含甲基(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)性能(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油(you)性能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)(nai)低溫(wen)性能(neng)良好，一(yi)般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后(hou)，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性能(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可長期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周(zhou)或更長時(shi)間仍有彈性，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)透氣性好，氧(yang)氣透過率在(zai)合(he)成(cheng)聚(ju)合(he)物中(zhong)是較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具(ju)有生理惰性、不(bu)會導(dao)致凝血(xue)的(de)(de)(de)(de)突出(chu)特性，因此(ci)在(zai)醫用(yong)領(ling)域應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方法(fa)很多(duo)，通(tong)常(chang)按(an)固(gu)(gu)化(hua)(hua)前的形態分(fen)為(wei)(wei)固(gu)(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)溫度分(fen)為(wei)(wei)室溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體(ti)的不(bu)同，可分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性(xing)能和(he)用途的不(bu)同又可分(fen)為(wei)(wei)通(tong)用型(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)(nai)(nai)低溫型(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)(nai)(nai)高溫型(xing)、高強(qiang)力(li)型(xing)、耐(nai)(nai)(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由(you)美(mei)國(guo)以(yi)三(san)氯化鐵為催化劑合(he)成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用階段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)基礎(chu)。從(cong)二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)始(shi)生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅(luo)斯、德(de)國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化研(yan)究始(shi)于1957年(nian)，多家研(yan)究所(suo)和企(qi)業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能力(li)為135千噸，其中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠是(shi)(shi)指聚硅氧烷變成(cheng)彈性體的(de)(de)過程是(shi)(shi)經(jing)過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以高分子量的(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為生膠，混入(ru)補強(qiang)(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅橡膠的(de)(de)補強(qiang)(qiang)主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種類型的(de)(de)白炭黑(hei)，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)數十倍(bei)。有時(shi)為了降低成(cheng)本(ben)或改(gai)善膠料(liao)性能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)(ge)種特殊的(de)(de)性能(neng)，也加(jia)入(ru)相應(ying)的(de)(de)各(ge)(ge)種添(tian)加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)(ge)種有機過氧化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反(fan)應(ying)催(cui)化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化的目的是(shi)進行高分(fen)子鏈的交聯(lian)反應；二次(ci)硫(liu)(liu)化的目的是(shi)進行補充交聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化劑分(fen)解(jie)產物和其他揮發性化合物以穩定硫(liu)(liu)化膠的各項性能。常用的設備有(you)開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)(shi)高溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)(shi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外(wai)線等十(shi)分穩定(ding)，在(zai)不加任(ren)何添加劑的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧、二(er)氧化碳等氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與(yu)人體(ti)組(zu)織不粘連，具有(you)抗凝血作(zuo)用，對肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別適合(he)作(zuo)為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)車工業(ye)協會(hui)統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)車產(chan)銷分別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車工業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)新(xin)研究，增(zeng)加有機硅材料在汽(qi)車零部件方(fang)面的(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大幅(fu)度提(ti)高(gao)汽(qi)車的(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)車產(chan)量(liang)和單車用(yong)(yong)量(liang)水(shui)平的(de)提(ti)高(gao)都將推(tui)動汽(qi)車工業(ye)對(dui)硅橡膠(jiao)需(xu)求(qiu)的(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵(li)自(zi)主(zhu)品牌(pai)的(de)汽(qi)車發展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)車零部件實(shi)現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公(gong)務用(yong)(yong)車選用(yong)(yong)車型目(mu)錄(lu)（征求(qiu)意(yi)見(jian)稿）》為自(zi)主(zhu)品牌(pai)擴大在政(zheng)府(fu)采購的(de)市場份額，為改變目(mu)前國(guo)(guo)內政(zheng)府(fu)采購以合資品牌(pai)產(chan)品為主(zhu)的(de)局面提(ti)供了保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)品牌(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)車業(ye)的(de)繁(fan)榮將為汽(qi)車膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力(li)保(bao)障。預測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫(wen)硫化硅橡膠(jiao)在汽(qi)車行業(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石油(you)基合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石油(you)基合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為石油(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術(shu)(shu)方面(mian)取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術(shu)(shu)在2005年(nian)(nian)前被幾家跨(kua)國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已發展成為全(quan)球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年(nian)(nian)起開始(shi)低于石油(you)基合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗石油(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)規模(mo)替代(dai)石油(you)基合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極(ji)大(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空間(jian)，同時將帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂(zhi)等其(qi)他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消費。