硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)和氧原(yuan)子交(jiao)替構成，硅(gui)原(yuan)子上(shang)通常連有兩個有機(ji)基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由(you)含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節(jie)組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能，三氟丙(bing)基(ji)(ji)及(ji)(ji)氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐溫(wen)及(ji)(ji)耐油性(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能良好，一般(ban)在(zai)(zai)-55℃下仍能工作。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐熱(re)性(xing)(xing)能也很突出(chu)，在(zai)(zai)180℃下可長期工作，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也能承受(shou)數周或更長時(shi)間仍有彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)透過(guo)率在(zai)(zai)合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還(huan)具(ju)有生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的方法很多，通常按固化(hua)前的形態分為固體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫化(hua)溫度(du)分為室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的不同(tong)，可(ke)分為甲基(ji)(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按性能和(he)用(yong)途的不同(tong)又可(ke)分為通用(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫型(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由(you)美國(guo)以三氯(lv)化鐵(tie)為催化劑合成的(de)。1945年(nian)(nian)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高(gao)比表面(mian)積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實用(yong)階段，奠定了現代硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基(ji)礎。從(cong)二甲基(ji)二氯(lv)硅烷合成開始(shi)生(sheng)產(chan)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有(you)美國(guo)。俄(e)羅斯、德(de)國(guo)、日本(ben)、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化研(yan)究始(shi)于1957年(nian)(nian)，多(duo)家研(yan)究所和企業陸(lu)續(xu)開發出(chu)各(ge)種硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力(li)為135千噸，其(qi)中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚硅氧烷變成(cheng)彈性(xing)體的(de)過(guo)程(cheng)是(shi)(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它(ta)主要以高分子(zi)量的(de)聚甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅氧烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)強填料(liao)(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱加壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強主要是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度增(zeng)加數十倍。有時為了降低成(cheng)本(ben)或(huo)改(gai)善膠(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)(liao)性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)性(xing)能(neng)，也(ye)加入(ru)相應的(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)物(wu)或(huo)加成(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖(tu)所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行高分子(zi)鏈的(de)交(jiao)聯反應(ying)；二(er)次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行補充交(jiao)聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑分解產物(wu)(wu)和其他揮發性(xing)化(hua)合(he)物(wu)(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備有開(kai)放式(shi)煉膠機、捏合(he)機及真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)(te)(te)征(zheng)是(shi)高(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅是(shi)天(tian)(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)高(gao)溫(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持(chi)一定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)(te)(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇航工業(ye)的(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外(wai)線等十分穩定，在(zai)不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良(liang)的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異(yi)(yi)的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)的(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)高(gao)溫(wen)和(he)(he)-50℃的(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等的(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織(zhi)不(bu)粘(zhan)連，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)(te)(te)別適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)車(che)工(gong)(gong)業(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)車(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)工(gong)(gong)業(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根(gen)據(ju)觀研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)加有機硅材料在(zai)汽(qi)車(che)零部件(jian)方(fang)面的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)幅度提高汽(qi)車(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)產量(liang)和(he)單車(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)車(che)工(gong)(gong)業(ye)對硅橡(xiang)膠需求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品牌的(de)(de)汽(qi)車(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)零部件(jian)實現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機關(guan)公務(wu)用(yong)(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)型目(mu)錄（征求意(yi)見(jian)稿）》為自(zi)主(zhu)(zhu)品牌擴大(da)在(zai)政府(fu)采購(gou)的(de)(de)市(shi)場份額，為改變目(mu)前國(guo)內政府(fu)采購(gou)以(yi)合資品牌產品為主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提供了(le)保障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品牌發(fa)展，國(guo)產汽(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)車(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提供有力保障。預測未(wei)來3年(nian)，我(wo)國(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)車(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)(shi)油價格(ge)的(de)(de)大幅上漲，同時我國在硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)生產技術(shu)方面(mian)取得突破，有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)生產技術(shu)在2005年前(qian)被幾家(jia)跨國公(gong)司壟斷，但(dan)目前(qian)我國已發展成(cheng)為(wei)全球有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大國，這(zhe)2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年起(qi)開(kai)始低于石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)(shi)油基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并(bing)開(kai)始大規(gui)模(mo)替代石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極(ji)大拓展有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空(kong)間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)消費(fei)。