硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧(yang)原子交(jiao)替(ti)構(gou)成(cheng)(cheng)，硅(gui)原子上通常連有(you)(you)兩個(ge)有(you)(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)、低(di)溫性(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則可提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐溫及耐油性(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低(di)溫性(xing)能良(liang)好(hao)，一般(ban)在-55℃下仍能工(gong)作。引(yin)入苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性(xing)能也很突出，在180℃下可長期工(gong)作，稍高(gao)于(yu)200℃也能承受數(shu)周或更長時間(jian)仍有(you)(you)彈性(xing)，瞬時可耐300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好(hao)，氧(yang)氣透(tou)過率在合成(cheng)(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理(li)惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)，因(yin)此在醫(yi)用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方(fang)法很多，通常按(an)固(gu)化(hua)前(qian)的(de)形態分(fen)為固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫度分(fen)為室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)(yong)單(dan)體(ti)的(de)不同，可分(fen)為甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯(ben)基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能和用(yong)(yong)(yong)途(tu)的(de)不同又可分(fen)為通用(yong)(yong)(yong)型、超(chao)耐(nai)低溫型、超(chao)耐(nai)高溫型、高強力型、耐(nai)油(you)型、醫用(yong)(yong)(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國以三(san)氯化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑合(he)成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采(cai)用高比表(biao)面積的(de)(de)氣相(xiang)法白炭黑(hei)補(bu)強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升(sheng)到實用階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國家有美國。俄羅斯(si)、德國、日本、韓國和中(zhong)國等(deng)。中(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研究始(shi)于(yu)1957年，多家研究所和企(qi)業陸續(xu)開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是指(zhi)聚(ju)(ju)硅氧烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主(zhu)要以(yi)高(gao)分子量的(de)聚(ju)(ju)甲基乙烯基硅氧烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)補強(qiang)(qiang)主(zhu)要是各(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)白(bai)炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)(qiang)度(du)增加數(shu)十倍。有(you)時為(wei)了(le)降低成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能及(ji)賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)性(xing)能，也(ye)加入(ru)相應的(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)(ge)種(zhong)有(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或加成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方(fang)法(fa)如圖(tu)所(suo)示。一次硫化的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是進行高分子鏈(lian)的(de)(de)(de)(de)交(jiao)(jiao)聯反(fan)應；二次硫化的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是進行補(bu)充交(jiao)(jiao)聯、驅(qu)除硫化劑分解產(chan)物和其他揮發性(xing)化合(he)物以穩定硫化膠的(de)(de)(de)(de)各項(xiang)性(xing)能。常用的(de)(de)(de)(de)設備有開(kai)放式煉(lian)膠機、捏合(he)機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)特征是(shi)(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)(yi)。這對航(hang)空、宇(yu)航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)(yang)及紫(zi)外線等(deng)十分穩定(ding)，在不(bu)加(jia)任(ren)何添(tian)加(jia)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)也非(fei)常好(hao)。（5）物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化學試(shi)劑(ji)(ji)性(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧(yang)(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)(yang)化碳(tan)等(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)組織不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非(fei)常少。特別適合作為(wei)醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同(tong)比分別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)量約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀(guan)研(yan)(yan)天下的(de)新研(yan)(yan)究，增(zeng)加(jia)有(you)機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方(fang)面的(de)用(yong)(yong)量，可以(yi)大幅(fu)度提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全(quan)性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量和單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)需求的(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自主品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實(shi)現自主化，《2012年(nian)(nian)度黨(dang)政機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征(zheng)求意(yi)見(jian)稿(gao)）》為(wei)自主品(pin)牌擴大在(zai)政府采購(gou)的(de)市(shi)場份額，為(wei)改(gai)變目前(qian)國(guo)內政府采購(gou)以(yi)合資品(pin)牌產品(pin)為(wei)主的(de)局面提供(gong)了保(bao)障。促進自主品(pin)牌發(fa)展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應(ying)用(yong)(yong)提供(gong)有(you)力保(bao)障。預測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)重要(yao)的(de)(de)非(fei)石油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非(fei)石油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石油(you)價格(ge)的(de)(de)大(da)(da)幅上漲(zhang)，同(tong)時我國在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生產(chan)技術方面取得突破，有機硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生產(chan)技術在2005年(nian)前(qian)被幾家跨(kua)國公(gong)司壟斷，但(dan)目前(qian)我國已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機硅(gui)單(dan)體第(di)1大(da)(da)國，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年(nian)起(qi)開始(shi)低于石油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)(da)宗石油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)規模替代(dai)石油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓展(zhan)有機硅(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)樹脂等其他(ta)有機硅(gui)產(chan)品的(de)(de)消費。