硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧原(yuan)子(zi)交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通(tong)常連(lian)有(you)(you)兩個有(you)(you)機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要(yao)由(you)含(han)甲基和少量(liang)乙(yi)烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成。苯基的(de)(de)(de)引入可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三(san)氟丙基及氰基的(de)(de)(de)引入則可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)良好，一般(ban)在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引入苯基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也很突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長(chang)期工作，稍高于200℃也能(neng)承受數周或更長(chang)時間仍有(you)(you)彈性(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)好，氧氣(qi)(qi)透(tou)過率在(zai)合(he)成聚合(he)物中是較高的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理惰性(xing)、不會(hui)導致凝(ning)血的(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此(ci)在(zai)醫用(yong)領域(yu)應(ying)用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方(fang)法很(hen)多，通常(chang)按固化(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)固體(ti)(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)和液體(ti)(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)度(du)分(fen)為(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單體(ti)(ti)的(de)不(bu)同，可(ke)分(fen)為(wei)甲(jia)(jia)基(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅，腈硅橡(xiang)膠(jiao)等；按性能和用(yong)途的(de)不(bu)同又可(ke)分(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為(wei)(wei)催(cui)化(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年，采用高比表(biao)面積的(de)(de)氣相(xiang)法白炭(tan)黑補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍(yue)升(sheng)到實(shi)用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化(hua)研(yan)究始(shi)于1957年，多家(jia)研(yan)究所和(he)企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為(wei)(wei)135千噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是指聚硅氧烷變成彈性體的過程(cheng)是經過高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成型(xing)的。它主(zhu)要(yao)以高(gao)(gao)分子量的聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入(ru)補強填(tian)料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性體。硅橡膠(jiao)(jiao)的補強主(zhu)要(yao)是各種類型(xing)的白炭黑(hei)，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的強度增加數十倍(bei)。有(you)時為了(le)降(jiang)低成本(ben)或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種特殊的性能，也加入(ru)相(xiang)應的各種添(tian)加劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是各種有(you)機過氧化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加成反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工(gong)成型方(fang)法如圖(tu)所(suo)示(shi)。一次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)高分子鏈(lian)的(de)交聯反(fan)應(ying)；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)補充交聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑分解(jie)產物和其他揮發性化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備(bei)有開放式(shi)煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征是高溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅(jin)是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)環(huan)境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)度一般(ban)為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)航空(kong)、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線等十分穩定，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)(ju)有(you)優良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下，其物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于(yu)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳等氣體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織(zhi)不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝(ning)血(xue)作用，對(dui)肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少(shao)。特別適合(he)作為(wei)醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產銷分別達(da)到(dao)1927.18萬(wan)輛(liang)(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)(liang)，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增加有機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)件方面(mian)(mian)的(de)(de)用(yong)量，可以大(da)幅度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產量和單(dan)車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)量水(shui)平的(de)(de)提(ti)高(gao)都(dou)將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)件實(shi)現(xian)自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)(zheng)(zheng)機關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大(da)在(zai)政(zheng)(zheng)(zheng)府采購的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前國(guo)(guo)內政(zheng)(zheng)(zheng)府采購以合資品(pin)牌產品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面(mian)(mian)提(ti)供(gong)了保障。促進(jin)自(zi)主(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有力保障。預(yu)測未來3年(nian)，我(wo)國(guo)(guo)室(shi)溫(wen)硫化硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重(zhong)要的(de)非石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)(yue)占非石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但因為石(shi)(shi)油價格的(de)大(da)(da)幅上漲，同時(shi)(shi)我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料(liao)有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)(ti)的(de)生產技術方面取得突(tu)破，有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)(ti)的(de)生產技術在2005年(nian)前被幾家跨(kua)國(guo)公司壟斷，但目前我(wo)國(guo)已發展(zhan)成為全球有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這2個方面原因使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年(nian)起開(kai)始(shi)低于石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)(yue)為大(da)(da)宗石(shi)(shi)油基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成為廉價的(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)(da)規模替(ti)代石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)(jiang)極(ji)大(da)(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)市場空(kong)間，同時(shi)(shi)將(jiang)(jiang)帶動(dong)硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)消費。