硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通(tong)常連有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐高(gao)、低(di)溫性(xing)能，三氟(fu)丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐溫及耐油性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠耐低(di)溫性(xing)能良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能工作。引入(ru)苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐熱性(xing)能也(ye)很突出，在(zai)(zai)180℃下可長(chang)期工作，稍(shao)高(gao)于200℃也(ye)能承受數周(zhou)或(huo)更(geng)長(chang)時間(jian)仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時可耐300℃以上的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過率在(zai)(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中(zhong)是(shi)較高(gao)的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠還(huan)具有(you)生理惰性(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)突出特(te)性(xing)，因此在(zai)(zai)醫用領(ling)域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的(de)方法很(hen)多，通常按(an)固化(hua)(hua)前(qian)的(de)形態分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)單(dan)體(ti)的(de)不同，可分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能和用(yong)途(tu)的(de)不同又可分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由美(mei)國(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年，采用(yong)高比表面積(ji)的(de)(de)(de)氣相法(fa)白炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成(cheng)(cheng)功(gong)，使(shi)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升到實用(yong)階段，奠定(ding)了現代硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)(de)基(ji)礎。從二甲(jia)基(ji)二氯硅(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始生(sheng)產(chan)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本(ben)、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化(hua)研(yan)(yan)究(jiu)始于1957年，多家研(yan)(yan)究(jiu)所和企業陸續開發出(chu)各種硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中(zhong)國(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力(li)為135千(qian)(qian)噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷(wan)(wan)變成(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它(ta)主(zhu)要以高分子(zi)量的(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)(wan)為(wei)生(sheng)膠(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)化劑(ji)(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下(xia)硫(liu)化成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可使(shi)硫(liu)化膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)(jia)數(shu)十倍。有(you)時(shi)為(wei)了降低(di)成(cheng)本(ben)或改善(shan)膠(jiao)料性(xing)能及賦(fu)予硫(liu)化膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入相應的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機過(guo)氧化物或加(jia)(jia)成(cheng)反應催(cui)化劑(ji)(ji)。

加工(gong)成型方法如(ru)圖所示。一次硫化(hua)(hua)(hua)的目的是(shi)進(jin)行高分子鏈(lian)的交(jiao)聯反(fan)應；二次硫化(hua)(hua)(hua)的目的是(shi)進(jin)行補充交(jiao)聯、驅除(chu)硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)分解(jie)產物(wu)和(he)其他揮發性化(hua)(hua)(hua)合物(wu)以穩定硫化(hua)(hua)(hua)膠的各(ge)項性能。常(chang)用的設備有開放(fang)式(shi)煉膠機(ji)(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)(ji)及(ji)真空密煉機(ji)(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯(xian)變(bian)化。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫度(du)一(yi)(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表明其低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這(zhe)對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線(xian)等(deng)(deng)十分穩定，在不(bu)加任(ren)何(he)添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具(ju)有(you)優良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫下(xia)，其物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透(tou)(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)(deng)氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味(wei)，無(wu)(wu)嗅(xiu)，與人(ren)體(ti)(ti)組織(zhi)不(bu)粘連(lian)，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)肌(ji)體(ti)(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合(he)作為(wei)醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產銷(xiao)分(fen)別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)量約達2.0萬t。根據觀研(yan)天(tian)下(xia)的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有機硅材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件方面(mian)的(de)(de)用(yong)量，可以(yi)大(da)幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產量和單車(che)用(yong)量水平的(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠需求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家(jia)鼓勵自主品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件實現自主化，《2012年(nian)(nian)(nian)度黨(dang)政(zheng)機關公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目(mu)錄（征求意見稿(gao)）》為自主品(pin)牌(pai)擴(kuo)大(da)在(zai)政(zheng)府采(cai)購(gou)(gou)的(de)(de)市場份(fen)額，為改變目(mu)前(qian)國(guo)(guo)內(nei)政(zheng)府采(cai)購(gou)(gou)以(yi)合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為主的(de)(de)局面(mian)提(ti)供(gong)了保(bao)障。促(cu)進自主品(pin)牌(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)膠的(de)(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有力保(bao)障。預測未來3年(nian)(nian)(nian)，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)(ye)將以(yi)年(nian)(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油基合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)油基合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)98%。但(dan)因(yin)(yin)為(wei)(wei)(wei)石(shi)(shi)油價(jia)格的(de)(de)大(da)(da)(da)幅上漲，同時我(wo)(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)(chan)技術(shu)方面取得突破，有機硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)(chan)技術(shu)在2005年前(qian)被幾家(jia)跨(kua)國(guo)公司(si)壟斷，但(dan)目前(qian)我(wo)(wo)國(guo)已發展成為(wei)(wei)(wei)全球有機硅(gui)(gui)單體第1大(da)(da)(da)國(guo)，這2個(ge)方面原因(yin)(yin)使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年起開(kai)始低于石(shi)(shi)油基合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)(wei)大(da)(da)(da)宗石(shi)(shi)油基橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)(da)(da)規模替(ti)代石(shi)(shi)油基合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)(jiang)極(ji)大(da)(da)(da)拓展有機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市場空間，同時將(jiang)(jiang)帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)消費。