硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通(tong)常連有兩個有機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟丙(bing)基(ji)(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入則(ze)可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)(zai)(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引入苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突出，在(zai)(zai)(zai)180℃下(xia)可長期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或更長時間仍有彈性(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)好，氧氣(qi)(qi)透過率(lv)在(zai)(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)突出特性(xing)，因此在(zai)(zai)(zai)醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類(lei)的方(fang)法很多，通(tong)常按(an)(an)固化(hua)前的形(xing)態分(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液(ye)體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度(du)分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體的不同(tong)，可(ke)分(fen)為(wei)(wei)甲(jia)(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)(an)性能和(he)用(yong)途的不同(tong)又可(ke)分(fen)為(wei)(wei)通(tong)用(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑合(he)成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問(wen)世。1948年，采用高(gao)比表面積的(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能躍(yue)升到實用階段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)烷(wan)合(he)成開始生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業(ye)化(hua)研(yan)(yan)究始于1957年，多(duo)家研(yan)(yan)究所和(he)企業(ye)陸(lu)續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能力為135千噸，其(qi)中(zhong)高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是指聚硅氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈性體(ti)的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)。它(ta)主(zhu)要(yao)以高(gao)分(fen)子量的(de)(de)聚甲(jia)基乙(yi)烯基硅氧(yang)烷為(wei)生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性體(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主(zhu)要(yao)是各種(zhong)類型(xing)的(de)(de)白(bai)炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增(zeng)加(jia)(jia)數十(shi)倍。有時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或(huo)改(gai)善(shan)膠(jiao)(jiao)料性能及賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)性能，也加(jia)(jia)入(ru)相應的(de)(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是各種(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行高分子鏈(lian)的(de)(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產物和其他揮發性化(hua)合(he)物以(yi)穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項(xiang)性能(neng)。常(chang)用(yong)的(de)(de)設備(bei)有開放(fang)式(shi)煉膠(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及(ji)真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)(te)征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(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)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方(fang)可達-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航(hang)空、宇(yu)航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線等十分(fen)穩定，在不(bu)(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(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)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳(tan)等氣(qi)體的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與(yu)人體組織(zhi)不(bu)(bu)粘連，具(ju)有抗凝血作用，對肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)(te)別適(shi)合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)工(gong)業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同(tong)比分別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)工(gong)業硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據觀(guan)研(yan)天下(xia)的(de)(de)新研(yan)究，增加有(you)機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)車(che)零部(bu)件方面的(de)(de)用(yong)量，可以大(da)幅度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)車(che)的(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)車(che)產(chan)量和單(dan)車(che)用(yong)量水(shui)平的(de)(de)提(ti)(ti)高都將推動汽(qi)車(che)工(gong)業對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠需(xu)求的(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品牌的(de)(de)汽(qi)車(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)零部(bu)件實現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨(dang)政機關(guan)公(gong)務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄（征(zheng)求意見稿）》為自(zi)主(zhu)(zhu)品牌擴大(da)在政府采(cai)購的(de)(de)市場份額(e)，為改變目前(qian)國(guo)內政府采(cai)購以合資品牌產(chan)品為主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提(ti)(ti)供(gong)(gong)了保(bao)(bao)障(zhang)。促(cu)進(jin)自(zi)主(zhu)(zhu)品牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)業的(de)(de)繁(fan)榮將為汽(qi)車(che)膠的(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)供(gong)(gong)有(you)力保(bao)(bao)障(zhang)。預測未(wei)來3年(nian)，我國(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)車(che)行業將以年(nian)均(jun)20%增長。

此外(wai)，硅橡(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的(de)非石油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非石油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石油(you)(you)價格(ge)(ge)的(de)大(da)幅(fu)上漲，同(tong)(tong)時我國在硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)關(guan)鍵(jian)原料有(you)機(ji)硅單體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術方(fang)面取得突(tu)破，有(you)機(ji)硅單體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術在2005年(nian)前被幾(ji)家跨國公司壟斷，但(dan)目前我國已(yi)發展成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)機(ji)硅單體(ti)第1大(da)國，這2個(ge)方(fang)面原因使(shi)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)價格(ge)(ge)從2011年(nian)起(qi)開始低于石油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)宗石油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規模替代石油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)拓展有(you)機(ji)硅產(chan)業的(de)市場空(kong)間，同(tong)(tong)時將帶動硅油(you)(you)、硅烷偶聯(lian)劑和(he)硅樹脂等其他有(you)機(ji)硅產(chan)品的(de)消費。