硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅(gui)和氧原子(zi)交替構成，硅(gui)原子(zi)上通常連(lian)有兩個有機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含(han)甲基和少量乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成。苯基的(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基及(ji)(ji)氰基的(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及(ji)(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工作(zuo)。引入苯基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突(tu)出，在180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)于(yu)200℃也(ye)能(neng)承受數周或更長時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣(qi)透過率(lv)在合成聚合物中是較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具(ju)有生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫(yi)用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)(de)方法(fa)很多，通(tong)(tong)常按固化(hua)(hua)前的(de)(de)形態分(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)度(du)分(fen)為(wei)(wei)室(shi)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用單(dan)體的(de)(de)不同(tong)，可分(fen)為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯(ben)基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用途的(de)(de)不同(tong)又可分(fen)為(wei)(wei)通(tong)(tong)用型(xing)、超(chao)耐低(di)溫(wen)型(xing)、超(chao)耐高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠早(zao)期是由美國(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成(cheng)(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠產品問世。1948年，采用(yong)高比(bi)表面積的(de)氣相法白炭(tan)黑補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠研(yan)制成(cheng)(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)性能(neng)躍升到實用(yong)階段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)產技術(shu)的(de)基礎。從(cong)二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開(kai)始生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)工(gong)業化(hua)研(yan)究始于1957年，多家研(yan)究所和(he)企業陸續開(kai)發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)產能(neng)力為135千(qian)噸，其(qi)中(zhong)高溫膠100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是指(zhi)聚硅氧烷變成彈性體的(de)過(guo)(guo)程是經(jing)過(guo)(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成型的(de)。它主要以高分子(zi)量的(de)聚甲(jia)基乙烯基硅氧烷為(wei)生膠(jiao)，混入補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成彈性體。硅橡膠(jiao)的(de)補強主要是各(ge)種類型的(de)白炭黑(hei)，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度增加(jia)數十(shi)倍。有(you)時為(wei)了降低成本(ben)或(huo)(huo)改善(shan)膠(jiao)料性能(neng)及(ji)賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特(te)殊的(de)性能(neng)，也加(jia)入相應(ying)的(de)各(ge)種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種有(you)機(ji)過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物或(huo)(huo)加(jia)成反(fan)應(ying)催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型(xing)方(fang)法如圖所示。一(yi)次硫化(hua)(hua)的目(mu)的是(shi)進行高分子鏈的交(jiao)聯反應；二次硫化(hua)(hua)的目(mu)的是(shi)進行補充交(jiao)聯、驅除硫化(hua)(hua)劑分解產物和(he)其他揮發性化(hua)(hua)合(he)物以(yi)穩定硫化(hua)(hua)膠(jiao)的各項(xiang)性能。常用的設備有開(kai)放(fang)式煉(lian)膠(jiao)機(ji)(ji)(ji)、捏合(he)機(ji)(ji)(ji)及真(zhen)空(kong)密煉(lian)機(ji)(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度(du)(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)(hua)溫(wen)度(du)(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其(qi)(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)意義(yi)重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線等(deng)十分穩定，在不(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)情況下，就具有優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好(hao)。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)下的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)下，其(qi)(qi)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧、二(er)氧化(hua)(hua)碳等(deng)氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體(ti)(ti)組織不(bu)粘連(lian)，具有抗凝血(xue)作(zuo)用(yong)(yong)，對肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少(shao)。特別適合作(zuo)為醫用(yong)(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協(xie)會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)用量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天(tian)下的(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)(zeng)加(jia)有機(ji)(ji)硅材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)用量(liang)，可以(yi)(yi)大幅(fu)度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安(an)全性(xing)能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)用量(liang)水平(ping)的(de)(de)提(ti)(ti)高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅橡(xiang)膠需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)家(jia)鼓勵自主(zhu)品牌的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件實現自主(zhu)化，《2012年度(du)黨(dang)政(zheng)機(ji)(ji)關公(gong)務(wu)用車(che)(che)選用車(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意(yi)見(jian)稿）》為自主(zhu)品牌擴大在(zai)政(zheng)府采(cai)購(gou)的(de)(de)市(shi)場份額，為改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)府采(cai)購(gou)以(yi)(yi)合資品牌產(chan)品為主(zhu)的(de)(de)局(ju)面提(ti)(ti)供了保障。促進自主(zhu)品牌發展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應用提(ti)(ti)供有力保障。預測未來3年，我國(guo)室溫(wen)硫化硅橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以(yi)(yi)年均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)重要(yao)的(de)(de)(de)(de)非石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)(yue)占非石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)石油(you)價(jia)格的(de)(de)(de)(de)大幅(fu)上(shang)漲，同時我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料(liao)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術(shu)方面(mian)取得突破(po)，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術(shu)在2005年前被幾(ji)家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但(dan)目(mu)前我國(guo)(guo)已發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體第1大國(guo)(guo)，這2個方面(mian)原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起開(kai)始低(di)于石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)(yue)為(wei)大宗石油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并(bing)開(kai)始大規模(mo)替代石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極大拓展(zhan)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場(chang)空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)(de)消費。