硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧原(yuan)(yuan)子交替構成，硅(gui)原(yuan)(yuan)子上通(tong)常連有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含(han)甲基(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈節組(zu)成。苯基(ji)的(de)(de)引(yin)入可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)能，三氟丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引(yin)入則可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)能良(liang)好(hao)，一(yi)般在(zai)-55℃下仍能工(gong)作。引(yin)入苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能也(ye)很突出，在(zai)180℃下可長(chang)期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也(ye)能承受數周或更長(chang)時(shi)間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好(hao)，氧氣(qi)透過(guo)率在(zai)合成聚合物中是較高(gao)的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠分(fen)類的(de)方法很多，通(tong)常按(an)(an)固化前(qian)的(de)形(xing)態(tai)分(fen)為固體硅(gui)橡(xiang)膠和液體硅(gui)橡(xiang)膠；按(an)(an)硫化溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠，高(gao)(gao)溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠；按(an)(an)所用(yong)單體的(de)不(bu)同(tong)(tong)，可分(fen)為甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠等；按(an)(an)性能和用(yong)途的(de)不(bu)同(tong)(tong)又可分(fen)為通(tong)用(yong)型、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型、超(chao)耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)型、高(gao)(gao)強(qiang)力型、耐(nai)油型、醫(yi)用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是由美國以三氯(lv)(lv)化鐵(tie)為(wei)催化劑合成(cheng)(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采(cai)用高比表(biao)面積(ji)的(de)氣相法白炭黑補(bu)強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升(sheng)到(dao)實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯(lv)(lv)硅(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)(cheng)開始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)國家有美國。俄(e)羅斯、德國、日本、韓(han)國和中(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)工業化研究始(shi)于1957年，多家研究所和企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為(wei)135千(qian)噸，其(qi)中(zhong)(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅氧烷變(bian)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)過(guo)程(cheng)是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主要以(yi)高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基乙烯(xi)基硅氧烷為生膠(jiao)，混入(ru)補強填(tian)料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)補強主要是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度(du)增加(jia)(jia)數(shu)十倍。有(you)時為了降低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入(ru)相(xiang)應的(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)。

加(jia)工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化的(de)(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)是進(jin)行高分子鏈(lian)的(de)(de)(de)(de)(de)交(jiao)聯反(fan)應；二(er)次硫(liu)化的(de)(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)是進(jin)行補(bu)充(chong)交(jiao)聯、驅(qu)除硫(liu)化劑分解產物和其他揮(hui)發性化合物以穩定硫(liu)化膠的(de)(de)(de)(de)(de)各項(xiang)性能。常用的(de)(de)(de)(de)(de)設備有開(kai)放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變(bian)化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達-100℃，表(biao)明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對航空、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線等十分穩(wen)定，在(zai)(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優異的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)(chang)好(hao)。（5）物(wu)(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳(tan)等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織(zhi)不粘連，具(ju)有抗凝血(xue)作用(yong)，對肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)(chang)少。特(te)別適(shi)合(he)作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協(xie)會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別達到(dao)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)工業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據觀研天(tian)下的(de)(de)(de)新研究(jiu)，增(zeng)加有(you)(you)機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件(jian)方面的(de)(de)(de)用(yong)量，可以大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量和單車(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件(jian)實現(xian)自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機(ji)關(guan)公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大在政(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)的(de)(de)(de)市場份(fen)額，為改變目前國(guo)內政(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)以合資(zi)品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局(ju)面提(ti)供了保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供有(you)(you)力(li)保(bao)障。預測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠是重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，約占非(fei)石(shi)(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠消費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)(shi)(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)(de)大幅上漲(zhang)，同(tong)時我(wo)國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術(shu)方面取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術(shu)在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)(guo)公(gong)司壟斷，但目前我(wo)國(guo)(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第(di)1大國(guo)(guo)，這2個(ge)方面原因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起開始低于石(shi)(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，僅約為大宗石(shi)(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)膠的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，并開始大規模替代石(shi)(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠。這將(jiang)(jiang)極大拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市場空(kong)間，同(tong)時將(jiang)(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)(de)消費(fei)。