硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧原(yuan)子交替構(gou)成(cheng)(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上(shang)通(tong)常連(lian)有兩個有機基團(tuan)的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基和少量乙烯基的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成(cheng)(cheng)。苯(ben)基的(de)(de)(de)(de)引入可(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低溫性能(neng)(neng)，三氟丙基及氰(qing)基的(de)(de)(de)(de)引入則可(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性能(neng)(neng)良(liang)好(hao)，一般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工(gong)作。引入苯(ben)基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性能(neng)(neng)也很突出，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工(gong)作，稍(shao)高于200℃也能(neng)(neng)承(cheng)受數周或更長(chang)時間仍有彈性，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性好(hao)，氧氣透過率在(zai)(zai)合成(cheng)(cheng)聚合物中是較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性、不(bu)會(hui)導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)(de)突出特(te)性，因此在(zai)(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)(de)方法很(hen)多，通常按(an)固化前的(de)(de)形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化溫度分(fen)為(wei)室溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)(yong)單體的(de)(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)為(wei)甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用(yong)(yong)(yong)途的(de)(de)不同(tong)又可(ke)分(fen)為(wei)通用(yong)(yong)(yong)型、超(chao)耐(nai)低溫型、超(chao)耐(nai)高溫型、高強(qiang)力型、耐(nai)油型、醫用(yong)(yong)(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年(nian)(nian)(nian)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)(nian)，采用高比(bi)表面(mian)積的(de)(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制(zhi)成(cheng)功，使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)躍(yue)升到實用階段(duan)，奠定(ding)了現代硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)(de)基礎。從二(er)(er)甲基二(er)(er)氯硅烷合成(cheng)開始生(sheng)產(chan)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)工業化(hua)研(yan)究(jiu)始于(yu)1957年(nian)(nian)(nian)，多家研(yan)究(jiu)所和企(qi)業陸(lu)續開發出各種硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為135千(qian)噸，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅氧烷變(bian)成(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)分(fen)子(zi)量的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯(xi)基硅氧烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填料(liao)(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是各種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有時為(wei)了降低(di)成(cheng)本(ben)或改(gai)善膠(jiao)(jiao)料(liao)(liao)性(xing)能及賦(fu)予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入相應(ying)的(de)(de)各種(zhong)(zhong)添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)是各種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧化(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法(fa)如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)是(shi)進行高分(fen)子鏈的(de)(de)交(jiao)聯反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)是(shi)進行補充交(jiao)聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑(ji)分(fen)解(jie)產物(wu)(wu)和其他揮發性化(hua)合物(wu)(wu)以穩定(ding)硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有開放式(shi)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(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但在(zai)(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持(chi)一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表面(mian)硬度(du)，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇(yu)航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線(xian)等十分穩(wen)定(ding)，在(zai)(zai)不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳(tan)等氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)有抗(kang)凝血作用，對(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特(te)別適合作為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協(xie)會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達(da)到1927.18萬輛(liang)和(he)(he)1930.64萬輛(liang)，同比(bi)分別增(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)量約(yue)達(da)2.0萬t。根據觀研天下(xia)的(de)(de)新研究，增(zeng)加有(you)機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)用(yong)量，可以(yi)(yi)大幅度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量和(he)(he)單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)提(ti)(ti)高都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對(dui)硅(gui)橡(xiang)膠需(xu)求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實(shi)現自主(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)機關公(gong)務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求意(yi)見稿）》為自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大在(zai)政(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)(de)市場份額，為改變目前國(guo)(guo)內(nei)政(zheng)府(fu)采購(gou)以(yi)(yi)合資(zi)品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提(ti)(ti)供了保(bao)障。促進自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)供有(you)力保(bao)障。預測未來3年，我國(guo)(guo)室溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)(jiang)以(yi)(yi)年均(jun)20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石油(you)價(jia)(jia)格的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲(zhang)，同時我國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料(liao)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術方(fang)面取得(de)突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術在(zai)2005年前(qian)被幾家跨國(guo)(guo)公(gong)司壟斷，但目前(qian)我國(guo)(guo)已發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)(da)國(guo)(guo)，這2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)(jia)格從2011年起開(kai)始低于石油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為(wei)大(da)(da)宗石油(you)基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)(jia)的(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開(kai)始大(da)(da)規模替代石油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)拓展(zhan)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市(shi)場空間，同時將(jiang)帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑(ji)和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消費(fei)。