硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和(he)氧原子交替構成，硅(gui)原子上通常連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)和(he)少量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組成。苯(ben)(ben)基(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫性能，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油(you)性能。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫性能良好，一般(ban)在-55℃下仍能工作。引(yin)入(ru)苯(ben)(ben)基(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性能也很(hen)突(tu)出，在180℃下可(ke)(ke)(ke)長(chang)(chang)期工作，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也能承受數(shu)周或更長(chang)(chang)時間仍有彈性，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣性好，氧氣透過(guo)率在合成聚合物中是較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還(huan)具有生理惰性、不會導致凝血的(de)(de)突(tu)出特性，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法很多，通常(chang)按固化(hua)(hua)前(qian)的(de)形態(tai)分(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體的(de)不同，可(ke)(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)(wei)甲(jia)基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按性能和用(yong)途的(de)不同又可(ke)(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)(wei)通用(yong)型、超耐(nai)低溫(wen)型、超耐(nai)高溫(wen)型、高強(qiang)力型、耐(nai)油型、醫用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)以三氯化鐵(tie)為催化劑合(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品問世(shi)。1948年，采用高(gao)比表面(mian)積的(de)(de)氣(qi)相法(fa)白(bai)炭黑(hei)補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍升到實用階段(duan)，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產技術(shu)的(de)(de)基礎。從(cong)二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)合(he)成(cheng)開(kai)始生產硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研究(jiu)始于1957年，多家研究(jiu)所和企業陸續開(kai)發(fa)出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產能力(li)為135千噸，其(qi)中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅橡膠是(shi)指聚(ju)硅氧烷(wan)變成彈性(xing)體的過程(cheng)是(shi)經(jing)過高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型(xing)的。它主要以(yi)高(gao)(gao)分子量的聚(ju)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅氧烷(wan)為生膠，混入補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅橡膠的補強(qiang)主要是(shi)各種類型(xing)的白炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)膠的強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍(bei)。有時為了(le)降低成本或改善膠料性(xing)能及(ji)賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠各種特殊的性(xing)能，也(ye)加(jia)(jia)入相應的各種添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各種有機過氧化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成反(fan)應催(cui)化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示(shi)。一次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行高分子鏈的(de)交聯(lian)反應(ying)；二次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行補充交聯(lian)、驅除硫化(hua)(hua)劑分解產物(wu)和其他揮發性化(hua)(hua)合(he)物(wu)以穩定硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)各(ge)項(xiang)性能。常用的(de)設備有(you)開(kai)放式煉膠(jiao)(jiao)機(ji)(ji)、捏合(he)機(ji)(ji)及(ji)真(zhen)空密(mi)煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或(huo)某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一半，但(dan)(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達(da)-100℃，表明其(qi)(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)意(yi)義重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫(zi)外線等十分穩定，在不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)情(qing)況下，就具(ju)有優(you)(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有優(you)(you)異的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)(dan)在150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下，其(qi)(qi)物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體組(zu)織不粘連，具(ju)有抗(kang)凝(ning)血(xue)作用(yong)(yong)，對(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別適(shi)合作為(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業硅橡膠(jiao)的(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根(gen)據(ju)觀(guan)研(yan)天下(xia)的(de)新研(yan)究，增加有機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面(mian)的(de)用(yong)量(liang)，可(ke)以大幅(fu)度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)高(gao)都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業對硅橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)增加。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)主品牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件實(shi)現自(zi)主化，《2012年度黨政(zheng)(zheng)機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求(qiu)意見(jian)稿）》為(wei)(wei)自(zi)主品牌(pai)擴大在(zai)政(zheng)(zheng)府采(cai)購的(de)市(shi)場(chang)份額，為(wei)(wei)改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)(zheng)府采(cai)購以合(he)資品牌(pai)產(chan)品為(wei)(wei)主的(de)局(ju)面(mian)提(ti)供了(le)保障(zhang)(zhang)。促(cu)進自(zi)主品牌(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提(ti)供有力(li)保障(zhang)(zhang)。預測未來3年，我國(guo)室(shi)溫硫化硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業將以年均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量(liang)的(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)(you)(you)價格的(de)(de)大(da)(da)(da)幅上(shang)漲(zhang)，同(tong)時我國在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)技術方面(mian)取(qu)得突破，有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)技術在2005年(nian)前被幾(ji)家跨國公司壟斷，但目前我國已(yi)發展成(cheng)(cheng)(cheng)為全球(qiu)有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)第(di)1大(da)(da)(da)國，這(zhe)2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格從2011年(nian)起開(kai)始低(di)于石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)(da)(da)宗石(shi)油(you)(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)(da)(da)規模替代石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)(da)拓(tuo)展有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)消費。