硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)硅(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子(zi)交(jiao)替構成，硅(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)通常(chang)連(lian)有兩個(ge)有機(ji)基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)含甲(jia)基(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節組(zu)成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入則可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)良好，一(yi)般在-55℃下仍能(neng)工作。引(yin)入苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)能(neng)也很突出，在180℃下可(ke)(ke)長期(qi)工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受數周或更長時(shi)間(jian)仍有彈(dan)性(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)好，氧(yang)氣(qi)(qi)透(tou)過率在合成聚合物中是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具(ju)有生理惰性(xing)、不(bu)會導致(zhi)凝(ning)血的(de)(de)突出特性(xing)，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的方法很多，通常按(an)(an)固化前(qian)的形(xing)態分(fen)(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化溫度分(fen)(fen)(fen)為(wei)室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)(yong)單(dan)體的不(bu)同，可分(fen)(fen)(fen)為(wei)甲基乙(yi)烯(xi)(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯(ben)基乙(yi)烯(xi)(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按(an)(an)性能(neng)和用(yong)(yong)途(tu)的不(bu)同又可分(fen)(fen)(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型(xing)、超耐低溫型(xing)、超耐高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三(san)氯化鐵為(wei)催化劑合成的(de)。1945年，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世(shi)。1948年，采用高比(bi)表面(mian)積的(de)氣相法白炭黑(hei)補(bu)強(qiang)的(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功(gong)，使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用階(jie)段，奠定了現代(dai)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二甲(jia)基(ji)二氯硅烷合成開始生產(chan)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(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)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業化研(yan)究始于1957年，多家研(yan)究所和企業陸續開發出各種硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為(wei)135千噸(dun)，其中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠是(shi)指(zhi)聚(ju)硅氧烷(wan)變(bian)成(cheng)(cheng)彈(dan)性體的(de)(de)過程(cheng)是(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要以高分子量的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅氧烷(wan)為生(sheng)膠，混入(ru)補(bu)強填料、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性體。硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)補(bu)強主(zhu)要是(shi)各(ge)種類型的(de)(de)白炭黑(hei)，可(ke)使硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)強度增(zeng)加(jia)數十倍。有時(shi)為了降低成(cheng)(cheng)本或(huo)改(gai)善(shan)膠料性能及(ji)賦予硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)種特殊的(de)(de)性能，也加(jia)入(ru)相應的(de)(de)各(ge)種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種有機(ji)過氧化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法(fa)如圖所示。一(yi)次硫(liu)化的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是(shi)進行高分(fen)(fen)子鏈的(de)(de)(de)交聯(lian)反應；二(er)次硫(liu)化的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是(shi)進行補充交聯(lian)、驅除硫(liu)化劑分(fen)(fen)解產物(wu)和其他揮(hui)發(fa)性(xing)化合物(wu)以(yi)穩(wen)定硫(liu)化膠(jiao)的(de)(de)(de)各項性(xing)能。常(chang)用的(de)(de)(de)設備(bei)有開放式煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及(ji)真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面(mian)硬度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表(biao)明其(qi)低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線(xian)等十分穩定，在(zai)(zai)不(bu)加(jia)(jia)任何(he)添加(jia)(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常好。（5）物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮(dan)、氧、二氧化(hua)(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅(xiu)，與人體組(zu)織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有(you)(you)(you)抗凝血作用(yong)，對肌體組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常少。特別適(shi)合作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產銷(xiao)分(fen)(fen)別達(da)到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同(tong)比分(fen)(fen)別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)用量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增加有機硅材料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件方(fang)面的(de)(de)(de)用量(liang)，可(ke)以大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產量(liang)和單(dan)車(che)用量(liang)水平的(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)對(dui)硅橡(xiang)膠需求(qiu)的(de)(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件實(shi)現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年度黨政(zheng)機關(guan)(guan)公(gong)務用車(che)選用車(che)型目錄（征求(qiu)意見稿(gao)）》為自(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大在政(zheng)府采購(gou)的(de)(de)(de)市場份額，為改變目前國(guo)內政(zheng)府采購(gou)以合資品(pin)牌產品(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)(gong)了保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌發(fa)展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠的(de)(de)(de)應用提(ti)供(gong)(gong)有力(li)保(bao)障。預測未(wei)來(lai)3年，我國(guo)室溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)將(jiang)(jiang)以年均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非(fei)石油基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石油基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石油價(jia)格的(de)(de)(de)(de)大幅上漲，同(tong)時(shi)我(wo)國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料(liao)有機(ji)(ji)硅(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術方(fang)面取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術在2005年前(qian)被(bei)幾家(jia)跨(kua)國公司壟斷(duan)，但目前(qian)我(wo)國已發(fa)展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)單體第1大國，這(zhe)2個方(fang)面原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起(qi)開始(shi)低于石油基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗石油基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價(jia)的(de)(de)(de)(de)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)大規模替代石油基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大拓展(zhan)有機(ji)(ji)硅(gui)產業的(de)(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)產品的(de)(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)。