硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基團(tuan)的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主要由含(han)甲(jia)基和少(shao)量乙烯基的(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成。苯(ben)基的(de)引(yin)入可提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫性(xing)能(neng)，三氟丙基及(ji)(ji)氰基的(de)引(yin)入則可提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫及(ji)(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)能(neng)良好(hao)，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引(yin)入苯(ben)基后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也很突(tu)出，在180℃下(xia)可長期工作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長時間仍有(you)(you)彈性(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上(shang)的(de)高(gao)(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透氣(qi)(qi)性(xing)好(hao)，氧氣(qi)(qi)透過率在合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)(gao)(gao)的(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生(sheng)理惰(duo)性(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)突(tu)出特(te)性(xing)，因(yin)此(ci)在醫用領域(yu)應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方法(fa)很多，通常(chang)按固化前的形態分(fen)(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)(yong)單(dan)體(ti)的不(bu)同，可分(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等；按性能和用(yong)(yong)途(tu)的不(bu)同又可分(fen)(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期(qi)是由美國(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世(shi)。1948年(nian)，采用高(gao)比(bi)表面積(ji)的(de)氣相法(fa)白炭黑補(bu)強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升到(dao)實用階段，奠定(ding)了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技(ji)術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)烷(wan)合成開始生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業(ye)化(hua)(hua)研(yan)究(jiu)始于(yu)1957年(nian)，多(duo)家研(yan)究(jiu)所和(he)企業(ye)陸續(xu)開發(fa)出各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底(di)，中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能(neng)力為135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是指(zhi)聚硅氧(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)(guo)程是經過(guo)(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它主要以(yi)高(gao)分子(zi)量的(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)烷(wan)為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強主要是各種類(lei)型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度增加(jia)(jia)數(shu)十倍。有時(shi)為了降低(di)成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能及(ji)賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種特(te)殊的(de)(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)各種添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各種有機(ji)過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示(shi)。一(yi)次硫化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行(xing)高分(fen)子鏈的(de)(de)(de)交聯反(fan)應(ying)；二次硫化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行(xing)補充交聯、驅除硫化(hua)劑分(fen)解(jie)產物(wu)和其他揮發性(xing)化(hua)合物(wu)以穩定(ding)硫化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)各(ge)項(xiang)性(xing)能。常用的(de)(de)(de)設備有開放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真空密(mi)煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅(jin)是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)和表面(mian)硬度，且力學性(xing)(xing)能(neng)無明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)般(ban)為(wei)(wei)-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工(gong)業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫(zi)外線(xian)等十分(fen)穩定(ding)(ding)，在不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化學試劑性(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳(tan)等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人(ren)體(ti)(ti)組(zu)(zu)織不粘連，具(ju)有(you)(you)抗凝(ning)血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)非常少(shao)。特別(bie)適合作(zuo)為(wei)(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)協會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)輛，同(tong)比分別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)(de)(de)新研(yan)究(jiu)，增加有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)零(ling)部件方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)(yi)大幅(fu)度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)量(liang)(liang)和單(dan)車(che)用(yong)量(liang)(liang)水(shui)平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推(tui)動(dong)汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)增加。國家鼓勵自(zi)主品牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)零(ling)部件實現自(zi)主化，《2012年度黨政(zheng)機關公(gong)務用(yong)車(che)選(xuan)用(yong)車(che)型目錄（征(zheng)求(qiu)意見稿）》為自(zi)主品牌擴大在政(zheng)府(fu)(fu)采(cai)購(gou)(gou)的(de)(de)(de)(de)市場份額，為改變目前(qian)國內政(zheng)府(fu)(fu)采(cai)購(gou)(gou)以(yi)(yi)合資(zi)品牌產(chan)品為主的(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供了保障。促進自(zi)主品牌發(fa)展，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)膠的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供有力保障。預(yu)測(ce)未來3年，我國室溫硫化硅(gui)橡膠在汽(qi)(qi)車(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)(yi)年均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的(de)非石油基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)，約占非石油基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)98%。但因為石油價格的(de)大(da)幅上(shang)漲，同(tong)時我(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵(jian)原(yuan)(yuan)料有機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)方面取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)在2005年前(qian)被幾家(jia)跨(kua)國(guo)(guo)公(gong)司壟(long)斷，但目前(qian)我(wo)國(guo)(guo)已發展成為全球有機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)(ti)第1大(da)國(guo)(guo)，這2個方面原(yuan)(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)價格從2011年起(qi)開(kai)始低于石油基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)宗石油基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成為廉(lian)價的(de)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)規模(mo)替代石油基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)拓展有機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)業(ye)的(de)市場(chang)空間，同(tong)時將帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶(ou)聯(lian)劑和(he)硅(gui)樹脂(zhi)等其(qi)他(ta)有機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)消費。