硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)(lian)由(you)硅(gui)(gui)和氧原子交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原子上(shang)通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由(you)含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)(lian)節組(zu)成(cheng)(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提(ti)(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)，三(san)氟(fu)丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)提(ti)(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也很突出，在180℃下可(ke)長期工作，稍高于200℃也能(neng)承受(shou)數周或更長時(shi)間仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)好(hao)，氧氣(qi)(qi)透過率在合(he)成(cheng)(cheng)聚合(he)物中是較高的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此在醫(yi)用領(ling)域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方(fang)法很多，通常按固化(hua)(hua)前的(de)形(xing)態(tai)分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫度(du)分(fen)為(wei)室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單(dan)體(ti)的(de)不(bu)同(tong)，可分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能和(he)用(yong)途的(de)不(bu)同(tong)又可分(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫型(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)鐵為(wei)(wei)催化(hua)劑合(he)成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高(gao)比表面積的(de)氣相法(fa)白炭黑補(bu)強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升到(dao)實(shi)用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術(shu)的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成開始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)究(jiu)(jiu)始于(yu)1957年，多家研(yan)究(jiu)(jiu)所和企業陸續開發出(chu)各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為(wei)(wei)135千噸(dun)，其(qi)中(zhong)高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指(zhi)聚(ju)(ju)硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性體的(de)過程是(shi)經過高(gao)溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它主要(yao)以高(gao)分子量的(de)聚(ju)(ju)甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)(jiao)，混(hun)入補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在(zai)加熱(re)加壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度增加數(shu)十倍。有時為了降低成(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)(jiao)料性能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)性能，也加入相(xiang)應的(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有機過氧(yang)化(hua)(hua)物或加成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加工成(cheng)型方法如圖所示。一次(ci)硫化(hua)(hua)的目的是(shi)進行高分子鏈的交聯(lian)反應；二次(ci)硫化(hua)(hua)的目的是(shi)進行補充交聯(lian)、驅除硫化(hua)(hua)劑分解產物和其(qi)他揮發(fa)性化(hua)(hua)合物以穩定(ding)硫化(hua)(hua)膠的各(ge)項性能(neng)。常用的設備有開(kai)放式煉(lian)膠機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持(chi)一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)(ming)顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方(fang)可(ke)達(da)-100℃，表明(ming)(ming)其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)(yi)。這(zhe)對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫(zi)外線等十分穩(wen)定，在不(bu)加任何(he)添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于(yu)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化學(xue)試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味(wei)，無(wu)(wu)嗅，與(yu)人體(ti)組(zu)織不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別(bie)適合作為醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協(xie)會(hui)統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比(bi)分別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的新研究(jiu)，增(zeng)加有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)方面的用(yong)量(liang)，可以(yi)大幅(fu)度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)量(liang)水平(ping)的提(ti)高都(dou)將(jiang)推(tui)動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠需求的增(zeng)加。國家鼓勵自主(zhu)品牌的汽(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)實現(xian)自主(zhu)化，《2012年度黨政機關公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求意見(jian)稿）》為自主(zhu)品牌擴大在政府采購的市場份額，為改變目(mu)前國內政府采購以(yi)合資品牌產品為主(zhu)的局面提(ti)供(gong)了保障。促進自主(zhu)品牌發展(zhan)，國產汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的應用(yong)提(ti)供(gong)有力(li)保障。預測(ce)未來3年，我國室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要(yao)的(de)(de)(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我(wo)國(guo)(guo)在硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)(you)機(ji)硅單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術方面取(qu)得突(tu)破，有(you)(you)機(ji)硅單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術在2005年前(qian)(qian)被幾家跨(kua)國(guo)(guo)公司壟斷，但(dan)目前(qian)(qian)我(wo)國(guo)(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)(you)機(ji)硅單體(ti)第(di)1大(da)國(guo)(guo)，這2個(ge)方面原(yuan)因(yin)使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起開始低于石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替代(dai)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓(tuo)展(zhan)有(you)(you)機(ji)硅產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)(de)市(shi)場空間，同(tong)時將帶(dai)動硅油(you)(you)、硅烷(wan)偶聯劑和硅樹脂(zhi)等其(qi)他有(you)(you)機(ji)硅產(chan)品的(de)(de)(de)(de)消(xiao)費。