硅橡膠是指主鏈由(you)(you)硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子交替(ti)構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)(you)含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)引入可提高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐高、低溫性(xing)能，三(san)氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入則可提高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐溫及耐油性(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫性(xing)能良好(hao)(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能工(gong)作(zuo)。引入苯(ben)基(ji)(ji)后(hou)，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐熱(re)性(xing)能也很突(tu)出，在(zai)180℃下可長期工(gong)作(zuo)，稍高于200℃也能承受(shou)數周或更長時(shi)間仍有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可耐300℃以上的(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好(hao)(hao)，氧(yang)氣透過(guo)率在(zai)合成聚合物中(zhong)是較(jiao)高的(de)(de)。此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰(duo)性(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)突(tu)出特(te)性(xing)，因(yin)此(ci)在(zai)醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)膠分(fen)類的(de)方法很多，通常按(an)固化(hua)(hua)前(qian)的(de)形態(tai)分(fen)為固體硅橡(xiang)膠和(he)液體硅橡(xiang)膠；按(an)硫化(hua)(hua)溫(wen)度(du)分(fen)為室溫(wen)硫化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠，高(gao)(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠；按(an)所用(yong)單體的(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)為甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)膠，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)膠、氟硅，腈硅橡(xiang)膠等(deng)；按(an)性能和(he)用(yong)途的(de)不同(tong)又可(ke)分(fen)為通用(yong)型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐高(gao)(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國以三氯(lv)化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合(he)成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品(pin)問(wen)世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)氣相法白炭黑補(bu)強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升到實用階段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合(he)成開始生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國家有(you)美(mei)國。俄羅(luo)斯、德國、日本、韓國和中(zhong)(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)研(yan)究始于1957年(nian)，多家研(yan)究所和企業(ye)陸續開發出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)能(neng)力為(wei)135千噸(dun)，其(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷(wan)變成彈性體的(de)過程是(shi)(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化成型(xing)的(de)。它主(zhu)(zhu)要(yao)以高(gao)分子量的(de)聚(ju)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為生膠，混入(ru)補強填(tian)料、硫(liu)(liu)(liu)化劑(ji)等，在加熱(re)加壓下硫(liu)(liu)(liu)化成彈性體。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)補強主(zhu)(zhu)要(yao)是(shi)(shi)各種類型(xing)的(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)(liu)化膠的(de)強度增加數(shu)十倍。有時(shi)為了(le)降(jiang)低成本或改善膠料性能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化膠各種特(te)殊的(de)性能，也加入(ru)相應的(de)各種添加劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化劑(ji)是(shi)(shi)各種有機過氧化物或加成反應催化劑(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖(tu)所示(shi)。一次(ci)硫(liu)化的目的是進(jin)行(xing)高分(fen)子鏈的交聯反(fan)應(ying)；二(er)次(ci)硫(liu)化的目的是進(jin)行(xing)補充交聯、驅除硫(liu)化劑(ji)分(fen)解產(chan)物和其他揮發(fa)性(xing)(xing)化合(he)物以穩定硫(liu)化膠(jiao)的各項性(xing)(xing)能。常(chang)用的設備有開放(fang)式煉膠(jiao)機、捏(nie)合(he)機及(ji)真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異。這對(dui)(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭(chou)氧(yang)(yang)及(ji)紫外線(xian)等(deng)十分穩定，在不加(jia)(jia)任何添加(jia)(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)(ju)(ju)(ju)有(you)(you)(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)(ju)有(you)(you)(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)(chang)好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下，其物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)化學(xue)(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)(ju)有(you)(you)(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等(deng)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織不粘連(lian)，具(ju)(ju)(ju)(ju)有(you)(you)(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)(dui)(dui)肌(ji)體(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)(chang)少。特別適合(he)作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)車工業(ye)(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)車產銷(xiao)分(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車工業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)用量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加有(you)機(ji)硅(gui)材料在(zai)汽(qi)車零部(bu)件(jian)方面的(de)(de)(de)(de)(de)用量(liang)，可以(yi)大(da)幅度提(ti)(ti)高汽(qi)車的(de)(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車產量(liang)和單車用量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)(ti)高都(dou)將推動汽(qi)車工業(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠需求(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)車發(fa)展(zhan)(zhan)，關鍵汽(qi)車零部(bu)件(jian)實(shi)現自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨(dang)政(zheng)機(ji)關公務用車選用車型目(mu)錄（征(zheng)求(qiu)(qiu)意(yi)見(jian)稿）》為自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴大(da)在(zai)政(zheng)府采購的(de)(de)(de)(de)(de)市場份額，為改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)府采購以(yi)合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)局面提(ti)(ti)供(gong)了(le)保障。促進自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展(zhan)(zhan)，國(guo)產汽(qi)車業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)車膠的(de)(de)(de)(de)(de)應用提(ti)(ti)供(gong)有(you)力保障。預測未來3年(nian)，我(wo)國(guo)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)車行業(ye)(ye)將以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅橡(xiang)膠是(shi)重要的(de)(de)非石(shi)油(you)(you)(you)(you)基合成橡(xiang)膠，約(yue)占(zhan)非石(shi)油(you)(you)(you)(you)基合成橡(xiang)膠消(xiao)費量的(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)油(you)(you)(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)大幅上漲，同(tong)時(shi)我國(guo)(guo)在硅橡(xiang)膠的(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅單(dan)(dan)體的(de)(de)生產(chan)技(ji)術方面取得突(tu)破，有(you)機(ji)硅單(dan)(dan)體的(de)(de)生產(chan)技(ji)術在2005年前被幾家(jia)跨(kua)國(guo)(guo)公(gong)司(si)壟斷，但目前我國(guo)(guo)已發展成為全(quan)球(qiu)有(you)機(ji)硅單(dan)(dan)體第(di)1大國(guo)(guo)，這(zhe)2個方面原因(yin)使(shi)硅橡(xiang)膠的(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開(kai)始(shi)低(di)于石(shi)油(you)(you)(you)(you)基合成橡(xiang)膠，僅約(yue)為大宗石(shi)油(you)(you)(you)(you)基橡(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成為廉價(jia)的(de)(de)合成橡(xiang)膠，并開(kai)始(shi)大規模替代石(shi)油(you)(you)(you)(you)基合成橡(xiang)膠。這(zhe)將(jiang)極(ji)大拓展有(you)機(ji)硅產(chan)業的(de)(de)市場空(kong)間，同(tong)時(shi)將(jiang)帶(dai)動硅油(you)(you)(you)(you)、硅烷偶聯劑和(he)硅樹脂等其他有(you)機(ji)硅產(chan)品的(de)(de)消(xiao)費。