硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)和(he)氧原(yuan)(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)(yuan)子上通(tong)常連有兩個有機(ji)基團(tuan)的(de)(de)(de)橡膠(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)主(zhu)要(yao)由含(han)甲(jia)基和(he)少(shao)量乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯基的(de)(de)(de)引(yin)入可提高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)能，三氟丙基及氰基的(de)(de)(de)引(yin)入則可提高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)能。硅(gui)橡膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能良(liang)好(hao)，一(yi)般(ban)在-55℃下仍能工作。引(yin)入苯基后，可達(da)-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能也很突出，在180℃下可長期工作，稍高(gao)于200℃也能承受數周(zhou)或更長時間仍有彈性(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)好(hao)，氧氣(qi)(qi)透過率在合(he)成(cheng)聚合(he)物(wu)中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡膠(jiao)還具有生理惰性(xing)、不(bu)會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法(fa)很多，通常按(an)固化(hua)前的(de)形態分(fen)為固體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)單體(ti)的(de)不同(tong)，可分(fen)為甲基(ji)(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)性能和用(yong)途的(de)不同(tong)又可分(fen)為通用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合(he)成的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)(nian)，采用高比表面積(ji)的(de)氣相法白(bai)炭黑補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升(sheng)到實(shi)用階段，奠定(ding)了(le)現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家(jia)(jia)有(you)美國(guo)。俄羅(luo)斯、德(de)國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)研究(jiu)(jiu)始(shi)于1957年(nian)(nian)，多家(jia)(jia)研究(jiu)(jiu)所和企業(ye)陸(lu)續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力(li)為135千(qian)噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是指聚硅氧烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要以高分子量的(de)(de)(de)聚甲基乙(yi)烯基硅氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)主要是各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增加數十倍。有(you)時為了降低(di)成(cheng)本(ben)或(huo)改善(shan)膠(jiao)(jiao)料性(xing)能(neng)(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)，也加入相應的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添(tian)加劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是各(ge)種(zhong)有(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)物或(huo)加成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加工成型(xing)方法如圖(tu)所示。一次(ci)(ci)硫(liu)化的目(mu)的是進行(xing)高分子鏈(lian)的交(jiao)聯反應；二次(ci)(ci)硫(liu)化的目(mu)的是進行(xing)補(bu)充交(jiao)聯、驅除(chu)硫(liu)化劑分解產物和其他揮(hui)發性化合物以穩(wen)定硫(liu)化膠的各項性能(neng)。常用的設備有開放(fang)式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空(kong)密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特(te)征是高溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半(ban)，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能保持一定的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能無(wu)明(ming)顯(xian)變(bian)化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)度(du)(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可(ke)達-100℃，表明(ming)其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優異(yi)(yi)。這對(dui)航空、宇(yu)航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭(chou)氧及紫(zi)外線等十分(fen)穩定，在(zai)(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具(ju)(ju)有優良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優異(yi)(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能比通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優于通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等的(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮(dan)、氧、二氧化碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織不(bu)粘連，具(ju)(ju)有抗凝血(xue)作用，對(dui)肌(ji)體(ti)組(zu)織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽車(che)(che)(che)工業(ye)協(xie)會統計(ji)，2012年(nian)，汽車(che)(che)(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同(tong)比分別(bie)增長(chang)4.63%和4.33%，汽車(che)(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究(jiu)，增加有機(ji)硅材料在汽車(che)(che)(che)零部件(jian)方(fang)面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大幅度(du)提(ti)高(gao)汽車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽車(che)(che)(che)產量(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平(ping)的(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都(dou)將推動汽車(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽車(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵(jian)汽車(che)(che)(che)零部件(jian)實(shi)現(xian)自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政機(ji)關(guan)公(gong)務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求(qiu)意見(jian)稿）》為(wei)(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在政府采購(gou)的(de)(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)(wei)改變目(mu)前國(guo)(guo)內政府采購(gou)以合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面提(ti)供了保障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)(guo)產汽車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)(wei)汽車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力(li)保障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室(shi)溫硫化硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在汽車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將以年(nian)均(jun)20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油價格(ge)的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上(shang)漲(zhang)，同時(shi)(shi)我(wo)國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術方面取得(de)突破，有(you)機硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術在2005年前(qian)被(bei)幾家跨(kua)國公司(si)壟斷(duan)，但目前(qian)我(wo)國已發(fa)展成(cheng)為(wei)全(quan)球(qiu)有(you)機硅(gui)(gui)單體第1大(da)(da)國，這(zhe)2個方面原因使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價格(ge)從2011年起開始低于石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗石(shi)(shi)油基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)(da)規(gui)模替代石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓展有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同時(shi)(shi)將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂(zhi)等其他有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消費(fei)。