硅橡膠是指主鏈由(you)(you)硅和(he)氧原子交替(ti)構成(cheng)，硅原子上(shang)(shang)通(tong)常連有(you)(you)兩個(ge)有(you)(you)機基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由(you)(you)含甲(jia)基(ji)和(he)少量(liang)乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入可提高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟丙(bing)基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入則可提高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好，一般(ban)在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作。引(yin)入苯(ben)基(ji)后，可達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)(tu)出，在(zai)(zai)180℃下可長期工作，稍高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周(zhou)或更長時間仍(reng)有(you)(you)彈(dan)性(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)300℃以上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過率在(zai)(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物(wu)中是較(jiao)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生(sheng)理惰(duo)性(xing)、不(bu)會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)(de)突(tu)(tu)出特性(xing)，因此在(zai)(zai)醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)分類的方法很多(duo)，通常按(an)固化(hua)(hua)前(qian)的形(xing)態(tai)分為固體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液(ye)體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)度(du)分為室溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體的不同(tong)(tong)，可(ke)(ke)分為甲基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)等；按(an)性(xing)能(neng)和用途的不同(tong)(tong)又可(ke)(ke)分為通用型、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型、高強力型、耐(nai)油型、醫用型等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯(lv)化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品(pin)問世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功(gong)，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升(sheng)到(dao)實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技(ji)術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始生產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化(hua)(hua)研(yan)究始于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究所和企(qi)業(ye)陸(lu)續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底(di)，中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力為135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)(gui)(gui)氧烷(wan)(wan)變(bian)成彈性(xing)(xing)體的(de)(de)過程(cheng)是(shi)(shi)經過高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成型的(de)(de)。它主要以(yi)高(gao)(gao)分子量的(de)(de)聚甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)氧烷(wan)(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成彈性(xing)(xing)體。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)強(qiang)主要是(shi)(shi)各(ge)(ge)種類型的(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)增(zeng)加(jia)(jia)數(shu)十倍(bei)。有(you)時(shi)為了降低成本或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種特殊的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)各(ge)(ge)種添加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)(ge)種有(you)機過氧化(hua)物(wu)或加(jia)(jia)成反應(ying)催化(hua)劑。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次硫(liu)(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進(jin)行(xing)高分(fen)子鏈(lian)的(de)(de)交聯(lian)(lian)反應；二次硫(liu)(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進(jin)行(xing)補充交聯(lian)(lian)、驅除硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑分(fen)解產物和(he)其他揮發性化(hua)合(he)物以(yi)穩定硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)各項性能。常用(yong)的(de)(de)設(she)備有開放式(shi)煉膠機、捏合(he)機及真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特征(zheng)是高溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度僅是天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能保持一(yi)定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能無(wu)(wu)明(ming)顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)異。這(zhe)對(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業(ye)的(de)意義重(zhong)大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等十分穩定(ding)，在(zai)不加任何添加劑的(de)情(qing)況下(xia)(xia)(xia)，就(jiu)具有優(you)良的(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及(ji)化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的(de)耐油(you)、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳(tan)等氣體(ti)的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味(wei)，無(wu)(wu)嗅，與人(ren)體(ti)組(zu)織不粘連，具有抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少(shao)。特別適合作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業協(xie)會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別達(da)到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用量約達(da)2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加有機(ji)硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)用量，可以(yi)大(da)幅(fu)度(du)提高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)(che)用量水平的(de)(de)(de)提高都將推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業對硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需求(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)增(zeng)加。國家鼓勵自(zi)主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度(du)黨政(zheng)機(ji)關公(gong)務(wu)用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)(qiu)意見稿）》為自(zi)主(zhu)品牌(pai)擴大(da)在(zai)政(zheng)府采購(gou)的(de)(de)(de)市場份額(e)，為改變目(mu)前國內政(zheng)府采購(gou)以(yi)合(he)資品牌(pai)產(chan)品為主(zhu)的(de)(de)(de)局面(mian)提供了保障。促進自(zi)主(zhu)品牌(pai)發(fa)展(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁(fan)榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用提供有力(li)保障。預測未來(lai)3年(nian)(nian)，我國室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將以(yi)年(nian)(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的非石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的98%。但因為石(shi)油(you)價(jia)格的大(da)(da)幅上漲，同時我國(guo)在硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的關鍵(jian)原料有(you)(you)機(ji)(ji)硅單(dan)體(ti)的生產(chan)(chan)技(ji)術方面取得突(tu)破(po)，有(you)(you)機(ji)(ji)硅單(dan)體(ti)的生產(chan)(chan)技(ji)術在2005年前(qian)被幾家(jia)跨國(guo)公司(si)壟斷，但目前(qian)我國(guo)已發(fa)展成為全球有(you)(you)機(ji)(ji)硅單(dan)體(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原因使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的價(jia)格從2011年起開始(shi)低于石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)(da)宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成為廉價(jia)的合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)規模替代石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓展有(you)(you)機(ji)(ji)硅產(chan)(chan)業的市(shi)場空間，同時將帶動硅油(you)、硅烷偶聯劑和硅樹脂等其他(ta)有(you)(you)機(ji)(ji)硅產(chan)(chan)品的消(xiao)費。