硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和(he)(he)氧(yang)原(yuan)子(zi)交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通常連有兩個有機基(ji)(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含(han)甲基(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)(he)少量乙烯基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組(zu)成。苯基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)入可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)入則可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)(wen)及耐(nai)油(you)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)良好(hao)，一般(ban)在(zai)-55℃下仍能(neng)工作(zuo)。引(yin)(yin)入苯基(ji)(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也(ye)很突出，在(zai)180℃下可(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更(geng)長時間仍有彈性(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過(guo)率在(zai)合成聚合物(wu)中是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此在(zai)醫用(yong)(yong)領域應(ying)用(yong)(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類(lei)的(de)(de)方(fang)法(fa)很多，通常(chang)按(an)固化(hua)前的(de)(de)形態分為(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)溫度(du)分為(wei)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)(yong)單體的(de)(de)不同(tong)，可(ke)分為(wei)甲基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)(yong)途的(de)(de)不同(tong)又可(ke)分為(wei)通用(yong)(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低(di)溫型(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)以三氯化(hua)鐵(tie)為(wei)(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品(pin)問世。1948年，采用高比表面積的氣(qi)相法白炭黑補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的性(xing)能(neng)(neng)躍(yue)升到(dao)實用階段，奠(dian)定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產技術的基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的國(guo)家有美國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的工業(ye)化(hua)研(yan)究始于1957年，多家研(yan)究所(suo)和企(qi)業(ye)陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產能(neng)(neng)力為(wei)(wei)135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷變成(cheng)彈性體的(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化成(cheng)型(xing)的(de)。它(ta)主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補強填料(liao)、硫(liu)(liu)化劑等，在加(jia)(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化成(cheng)彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)補強主(zhu)要是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)白炭(tan)黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)的(de)強度(du)增加(jia)(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為了降(jiang)低成(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性能(neng)(neng)及賦(fu)予硫(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)性能(neng)(neng)，也加(jia)(jia)(jia)(jia)入相(xiang)應(ying)的(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化劑是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有機過(guo)氧化物或加(jia)(jia)(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催化劑。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行(xing)高分(fen)子(zi)鏈的(de)(de)交聯反(fan)應；二次硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行(xing)補充交聯、驅除硫(liu)化劑分(fen)解產物(wu)和其他揮(hui)發性(xing)化合物(wu)以穩定硫(liu)化膠的(de)(de)各項性(xing)能(neng)。常用的(de)(de)設備有開放式(shi)煉膠機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)一般為(wei)(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對航空、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等(deng)(deng)十(shi)分穩定(ding)(ding)，在不(bu)加(jia)任何添(tian)加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具有優良的(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體透(tou)(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等(deng)(deng)氣體的(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組(zu)織不(bu)粘連，具有抗(kang)凝(ning)血作用，對肌體組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特(te)別適合作為(wei)(wei)醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別(bie)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)量(liang)約(yue)達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研天(tian)下的(de)新研究，增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)有機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)車(che)零(ling)部件方面的(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)幅度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)用(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)(ti)高都將推動汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)對硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需(xu)求的(de)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)。國家(jia)鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)車(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)零(ling)部件實現(xian)自(zi)(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政機(ji)關(guan)公務(wu)用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大(da)在政府采購(gou)的(de)市場份額，為(wei)改變目前國內政府采購(gou)以(yi)合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)局面提(ti)(ti)供了保障(zhang)。促進自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌發展，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提(ti)(ti)供有力保障(zhang)。預測未(wei)來3年(nian)，我國室溫硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)行業(ye)(ye)將以(yi)年(nian)均(jun)20%增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠是重要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠，約占(zhan)非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠消費量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)(shi)油(you)(you)(you)價格(ge)(ge)的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我國在(zai)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術方(fang)面(mian)取(qu)得突(tu)破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術在(zai)2005年(nian)前(qian)(qian)被幾家(jia)跨國公司壟斷(duan)，但目(mu)前(qian)(qian)我國已發展成(cheng)為全(quan)球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)(ti)第1大(da)(da)國，這2個方(fang)面(mian)原(yuan)因(yin)使硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)價格(ge)(ge)從2011年(nian)起(qi)開始低于石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠，僅約為大(da)(da)宗(zong)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基橡(xiang)膠的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)膠，并開始大(da)(da)規(gui)模替代石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠。這將(jiang)極大(da)(da)拓展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)(chan)業(ye)的(de)(de)(de)市(shi)場空間，同(tong)時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)烷(wan)偶(ou)聯(lian)劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消費。