硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和(he)氧(yang)原子(zi)交替構成，硅(gui)原子(zi)上通(tong)常連有兩個(ge)有機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠。普(pu)通(tong)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠主要由含甲基(ji)(ji)(ji)和(he)少(shao)量乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組(zu)成。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠耐(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工(gong)作。引入苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很(hen)突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長時(shi)(shi)間仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)透(tou)(tou)氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透(tou)(tou)過率在(zai)合成聚(ju)合物中是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠還具有生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)醫(yi)用領域(yu)應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的(de)(de)(de)方法(fa)很多，通常按固化前的(de)(de)(de)形態分(fen)(fen)為(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)(wei)室(shi)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的(de)(de)(de)不(bu)同，可分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)途的(de)(de)(de)不(bu)同又可分(fen)(fen)為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合成的。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采(cai)用高(gao)比(bi)表面積的氣(qi)相(xiang)法白炭黑補強的硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制(zhi)成功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能躍升到實(shi)用階段，奠(dian)定了現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產技術的基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)烷合成開(kai)始(shi)生(sheng)(sheng)產硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業化研(yan)(yan)究(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多家研(yan)(yan)究(jiu)所(suo)和(he)企業陸續開(kai)發(fa)出(chu)各(ge)種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產能力(li)為(wei)135千(qian)噸，其(qi)中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠是(shi)指(zhi)聚硅(gui)(gui)氧烷變成彈性體的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)(de)。它主(zhu)要以(yi)高分子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷為生膠，混入補(bu)強填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性體。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)補(bu)強主(zhu)要是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)強度增(zeng)加數十倍。有時為了降(jiang)低成本(ben)或(huo)改善膠料性能(neng)及賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)(zhong)特殊(shu)的(de)(de)性能(neng)，也加入相應(ying)的(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加成反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工(gong)成型方法(fa)如圖所示。一次硫化(hua)的(de)目的(de)是進行高(gao)分子(zi)鏈的(de)交(jiao)聯反應；二次硫化(hua)的(de)目的(de)是進行補充交(jiao)聯、驅除硫化(hua)劑分解產物和(he)其(qi)他(ta)揮(hui)發性化(hua)合物以(yi)穩定硫化(hua)膠(jiao)的(de)各項(xiang)性能。常用(yong)的(de)設備有開(kai)放式(shi)煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變(bian)化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特(te)(te)殊(shu)配方可(ke)達(da)-100℃，表明(ming)其(qi)(qi)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫(zi)外(wai)線等(deng)十(shi)分穩(wen)(wen)定(ding)，在(zai)不加(jia)任(ren)何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下，就具(ju)有(you)(you)優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其(qi)(qi)物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人(ren)體組織(zhi)不粘(zhan)連，具(ju)有(you)(you)抗(kang)凝血作(zuo)用，對(dui)肌(ji)體組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)(te)別適合作(zuo)為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業硅(gui)橡膠(jiao)的(de)用量(liang)(liang)(liang)約(yue)達2.0萬(wan)t。根據觀研天下(xia)的(de)新研究，增加(jia)有機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)件方面的(de)用量(liang)(liang)(liang)，可(ke)以(yi)大(da)幅度提(ti)(ti)(ti)高(gao)(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產量(liang)(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)(che)(che)用量(liang)(liang)(liang)水(shui)平(ping)的(de)提(ti)(ti)(ti)高(gao)(gao)都(dou)將推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)件實現(xian)自(zi)(zi)主(zhu)化(hua)(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)(zheng)機關(guan)公務用車(che)(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大(da)在(zai)政(zheng)(zheng)府采購的(de)市場份(fen)額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)(zheng)府采購以(yi)合(he)資品(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)局面提(ti)(ti)(ti)供了保障(zhang)。促進自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業的(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應(ying)用提(ti)(ti)(ti)供有力保障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業將以(yi)年(nian)均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)油價(jia)(jia)格的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)幅(fu)上漲，同(tong)(tong)時我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)(de)生產技術方(fang)面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)(de)生產技術在2005年(nian)前被(bei)幾家跨國公司壟斷，但目前我國已發(fa)展成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球(qiu)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體第1大(da)國，這2個方(fang)面原(yuan)因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)價(jia)(jia)格從2011年(nian)起開始低于石(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)油基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規(gui)模替代石(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極(ji)大(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)(de)(de)市場空間，同(tong)(tong)時將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑(ji)和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)(de)(de)消費。