硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通常連有兩個有機基團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)要(yao)由含(han)甲基和少量乙(yi)烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯(ben)(ben)基的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)可(ke)(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高、低溫(wen)性(xing)能，三氟丙(bing)基及氰基的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)則可(ke)(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能良好，一般(ban)在-55℃下(xia)仍(reng)能工作。引(yin)入(ru)(ru)苯(ben)(ben)基后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)能也很突出，在180℃下(xia)可(ke)(ke)(ke)長(chang)期(qi)工作，稍高于200℃也能承受數周或更長(chang)時間仍(reng)有彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過率在合(he)(he)成(cheng)聚(ju)合(he)(he)物中是較高的(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生理(li)惰(duo)性(xing)、不會(hui)導(dao)致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此在醫(yi)用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通常(chang)按固化(hua)(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用單體的(de)不(bu)同(tong)，可分(fen)為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按性能和用途(tu)的(de)不(bu)同(tong)又可分(fen)為(wei)(wei)通用型(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)(xing)、醫(yi)用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以(yi)三(san)氯化鐵為催化劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品問(wen)世。1948年(nian)，采(cai)用(yong)高比表面積(ji)的(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)(yan)制成功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升到實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)技術(shu)的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷合成開始(shi)生產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有(you)美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工業化研(yan)(yan)究(jiu)始(shi)于(yu)1957年(nian)，多家(jia)研(yan)(yan)究(jiu)所和企業陸(lu)續開發出各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)能力為135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠是(shi)(shi)指聚硅氧(yang)烷變(bian)成彈性(xing)體(ti)的(de)過程是(shi)(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)。它(ta)主要(yao)以高分子(zi)量的(de)聚甲基乙(yi)烯基硅氧(yang)烷為(wei)生膠，混入補強填(tian)料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)體(ti)。硅橡膠的(de)補強主要(yao)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)強度(du)增加(jia)數十倍。有時(shi)為(wei)了降低成本或改(gai)善膠料性(xing)能(neng)及(ji)賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)特殊的(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入相(xiang)應的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型方法如圖(tu)所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進(jin)行高分(fen)子鏈的(de)(de)交聯(lian)反(fan)應(ying)；二次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進(jin)行補充交聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)(liu)化(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其他(ta)揮發性化(hua)合物(wu)以穩(wen)定硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性能。常(chang)用的(de)(de)設備有開放式(shi)煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特征是(shi)高溫(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)(du)僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但在200℃以(yi)上的(de)高溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)和(he)(he)表(biao)面硬度(du)(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯變(bian)化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻(bo)璃化溫(wen)度(du)(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表(biao)明其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對航空、宇(yu)航工業的(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分(fen)穩定，在不(bu)加任何添加劑的(de)情況(kuang)下(xia)，就具有(you)優(you)良(liang)的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)高溫(wen)和(he)(he)-50℃的(de)低溫(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學(xue)試劑性(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)比(bi)(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人(ren)體(ti)組織不(bu)粘連，具有(you)抗凝血作用(yong)，對肌體(ti)組織的(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別適合(he)作為(wei)醫(yi)用(yong)材(cai)料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)協(xie)會(hui)統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比(bi)分別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)(de)新(xin)研究，增加有(you)機硅(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件方(fang)面的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可(ke)以大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平(ping)的(de)(de)(de)(de)提高(gao)都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠需求的(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件實現自(zi)主化(hua)，《2012年(nian)度黨政機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大在(zai)政府采購的(de)(de)(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)改變目前國(guo)(guo)內政府采購以合資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)(pin)為(wei)主的(de)(de)(de)(de)局面提供了(le)保(bao)障(zhang)。促進(jin)自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提供有(you)力保(bao)障(zhang)。預測(ce)未來(lai)3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)(jiang)以年(nian)均20%增長。

此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)大(da)幅上漲，同時我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)生(sheng)產技術方面取得突(tu)破，有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)生(sheng)產技術在(zai)2005年(nian)(nian)前被幾家跨國公司壟(long)斷(duan)，但(dan)目前我(wo)國已發展(zhan)成為(wei)全球有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體第(di)1大(da)國，這2個(ge)方面原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格(ge)從2011年(nian)(nian)起開始低于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成為(wei)廉價(jia)的(de)合(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規(gui)模替代石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓(tuo)展(zhan)有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)市場空間，同時將帶(dai)動(dong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等(deng)其他(ta)有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)消費。