硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧原子(zi)交(jiao)替構(gou)成(cheng)，硅(gui)原子(zi)上通常(chang)連有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入則(ze)可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一(yi)般在-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)工作。引(yin)入苯基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)(neng)也(ye)很突(tu)出(chu)，在180℃下可(ke)長期(qi)工作，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)承受數周或更長時間仍有(you)彈(dan)性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過率在合成(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此(ci)外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)，因此(ci)在醫(yi)用(yong)領域(yu)應用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠分(fen)(fen)類(lei)的方法很(hen)多(duo)，通常按(an)固(gu)(gu)化前(qian)的形態(tai)分(fen)(fen)為固(gu)(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)硫化溫度分(fen)(fen)為室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)所用單體的不(bu)(bu)同，可(ke)分(fen)(fen)為甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)性能和(he)用途的不(bu)(bu)同又可(ke)分(fen)(fen)為通用型(xing)(xing)、超耐低(di)溫型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由(you)美國以三氯(lv)化(hua)鐵為(wei)催(cui)化(hua)劑合(he)成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采(cai)用高比表面積的(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)烷(wan)合(he)成開(kai)始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國家有美國。俄羅斯、德(de)國、日本、韓國和中(zhong)(zhong)國等(deng)。中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工(gong)業化(hua)研(yan)究始于1957年，多家研(yan)究所和企(qi)業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能(neng)力為(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧烷(wan)(wan)變成(cheng)(cheng)(cheng)彈性體(ti)(ti)的(de)(de)過程(cheng)是(shi)經(jing)過高(gao)溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主要以高(gao)分(fen)子(zi)量的(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷(wan)(wan)為生膠(jiao)，混(hun)入補(bu)(bu)強填(tian)料(liao)(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性體(ti)(ti)。硅橡膠(jiao)的(de)(de)補(bu)(bu)強主要是(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑(hei)，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有(you)時為了降低(di)成(cheng)(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料(liao)(liao)性能(neng)及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性能(neng)，也加(jia)入相應的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機過氧化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工(gong)成型(xing)方法如圖所示。一次硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行高分子鏈的(de)交聯反應；二次硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行補充交聯、驅除硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑分解產(chan)物(wu)和(he)其他(ta)揮發性化(hua)(hua)(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)各項(xiang)性能。常用的(de)設備有(you)開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)溫穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅(jin)是(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)化(hua)(hua)溫度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達(da)-100℃，表(biao)明其低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等十分穩定，在(zai)不(bu)加(jia)任(ren)何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫下(xia)，其物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人體組織不(bu)粘連，具有(you)(you)抗凝血作用，對(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常少。特別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業協會(hui)統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產銷分(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別(bie)增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業硅橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達(da)2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)新研究(jiu)，增(zeng)(zeng)加(jia)有機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)方(fang)面(mian)的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以大幅度提高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水(shui)平的(de)(de)提高(gao)都將推動汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業對硅橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)(zheng)機(ji)關公(gong)務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)擴大在(zai)政(zheng)(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)的(de)(de)市(shi)場(chang)份額，為(wei)改(gai)變目(mu)前國內政(zheng)(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)以合(he)資品牌(pai)產品為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)局(ju)面(mian)提供(gong)了保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)發展，國產汽(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提供(gong)有力保(bao)障。預測(ce)未(wei)來3年(nian)(nian)，我國室溫硫化硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)行業將以年(nian)(nian)均20%增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要(yao)的非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占(zhan)非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量(liang)的98%。但因(yin)為石(shi)(shi)油(you)(you)(you)價格的大幅上漲(zhang)，同(tong)(tong)時(shi)我國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的關鍵(jian)原料有(you)(you)機硅(gui)單(dan)體(ti)(ti)的生(sheng)產(chan)技術方面取(qu)得突破，有(you)(you)機硅(gui)單(dan)體(ti)(ti)的生(sheng)產(chan)技術在2005年前(qian)被幾家跨(kua)國公司壟斷(duan)，但目前(qian)我國已發展成(cheng)(cheng)(cheng)為全球有(you)(you)機硅(gui)單(dan)體(ti)(ti)第1大國，這(zhe)2個方面原因(yin)使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的價格從2011年起(qi)開始低于石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大宗(zong)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉價的合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開始大規(gui)模(mo)替代石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大拓展有(you)(you)機硅(gui)產(chan)業的市場空間(jian)，同(tong)(tong)時(shi)將帶動硅(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)(you)機硅(gui)產(chan)品的消(xiao)費(fei)。