硅橡膠是指主鏈由(you)硅和氧(yang)原子交替(ti)構成，硅原子上通常連有兩個(ge)有機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由(you)含甲基(ji)(ji)和少量乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)硅氧(yang)鏈節(jie)組(zu)成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫性(xing)能，三(san)氟丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油(you)性(xing)能。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)能良(liang)好，一般(ban)在-55℃下仍(reng)(reng)能工(gong)作(zuo)(zuo)。引入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能也很突出，在180℃下可(ke)(ke)長期工(gong)作(zuo)(zuo)，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也能承受數(shu)周或更長時(shi)間(jian)仍(reng)(reng)有彈性(xing)，瞬(shun)時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)(tou)氣性(xing)好，氧(yang)氣透(tou)(tou)過率在合(he)成聚合(he)物(wu)中是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具(ju)有生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出特性(xing)，因此在醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類(lei)的(de)方法很多，通常按(an)(an)固化(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化(hua)溫度分(fen)為(wei)室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用(yong)(yong)單體(ti)的(de)不同，可(ke)分(fen)為(wei)甲(jia)基乙(yi)烯(xi)(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基苯(ben)基乙(yi)烯(xi)(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和用(yong)(yong)途的(de)不同又(you)可(ke)分(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低(di)溫型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)以三氯化鐵(tie)為催(cui)化劑合(he)成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年，采用(yong)高比表面(mian)積的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)(sheng)產技術的(de)(de)基(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開始生(sheng)(sheng)(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)究始于1957年，多家(jia)研(yan)究所和企業陸(lu)續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)(sheng)產能力為135千(qian)噸(dun)(dun)，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)100千(qian)噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠是指(zhi)聚硅(gui)(gui)氧烷變(bian)成(cheng)彈性體的(de)(de)過程(cheng)是經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要以高分(fen)子量的(de)(de)聚甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)氧烷為生膠，混(hun)入補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)補強主要是各(ge)種(zhong)(zhong)類(lei)型(xing)的(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)強度增加(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)本(ben)或改善膠料性能及(ji)賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性能，也(ye)加(jia)(jia)入相(xiang)應的(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)(zhong)有機過氧化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)(mu)的(de)是(shi)進行高分(fen)子鏈(lian)的(de)交聯反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)(mu)的(de)是(shi)進行補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產物和其他(ta)揮發性化(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項(xiang)性能。常(chang)用的(de)設備有(you)開放式煉膠機、捏合機及(ji)真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅是(shi)天(tian)然(ran)橡膠(jiao)(jiao)或某些合成橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯變(bian)化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)(wei)-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)(you)異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外(wai)線等(deng)十分(fen)穩(wen)定(ding)，在不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)(you)優(you)(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)優(you)(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)橡膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)(you)于通用(yong)橡膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳(tan)等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不粘連(lian)，具(ju)(ju)有(you)(you)抗(kang)凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作為(wei)(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)輛和(he)(he)(he)1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和(he)(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)新研(yan)究(jiu)，增(zeng)加有機(ji)(ji)硅材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件(jian)方面的(de)用(yong)(yong)量(liang)，可(ke)以大(da)幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)(he)(he)單(dan)車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)需求的(de)增(zeng)加。國家(jia)鼓勵自(zi)(zi)主品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件(jian)實現自(zi)(zi)主化，《2012年度(du)黨政(zheng)機(ji)(ji)關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主品(pin)牌擴大(da)在(zai)政(zheng)府采購的(de)市(shi)場份額，為(wei)改變目(mu)前國內政(zheng)府采購以合資品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為(wei)主的(de)局(ju)面提(ti)供了保(bao)障。促進(jin)自(zi)(zi)主品(pin)牌發(fa)展(zhan)，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力保(bao)障。預測未來3年，我國室溫硫化硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將以年均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)石(shi)油基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)(wei)石(shi)油價格的(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時我國(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料(liao)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生產技(ji)術方(fang)(fang)面取得(de)突破(po)，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生產技(ji)術在(zai)2005年前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前(qian)我國(guo)已發展成為(wei)(wei)全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體第1大(da)(da)國(guo)，這2個(ge)方(fang)(fang)面原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年起開(kai)始低于石(shi)油基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)(wei)大(da)(da)宗石(shi)油基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)(wei)廉價的(de)(de)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)始大(da)(da)規(gui)模替代石(shi)油基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產業的(de)(de)市場空間(jian)，同時將帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產品的(de)(de)消費。