硅橡膠是(shi)指主鏈由(you)硅(gui)(gui)和氧原子交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要(yao)由(you)含甲基(ji)(ji)(ji)和少量(liang)乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節(jie)組(zu)成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟(fu)丙基(ji)(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)良好，一(yi)般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突出，在180℃下(xia)可(ke)(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更(geng)長(chang)時(shi)間仍(reng)有(you)彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過率在合成(cheng)聚合物中(zhong)是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具有(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血(xue)的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領域(yu)應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠分(fen)(fen)(fen)類(lei)的(de)方法很多(duo)，通常(chang)按(an)固化(hua)(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠和(he)(he)液體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)硫化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度分(fen)(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫(wen)(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)所用單體的(de)不同，可(ke)分(fen)(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠等；按(an)性能和(he)(he)用途的(de)不同又可(ke)分(fen)(fen)(fen)為(wei)通用型(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)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)以三(san)氯(lv)化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑合成的(de)(de)(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年(nian)，采(cai)用高比(bi)表面積的(de)(de)(de)(de)(de)氣相法(fa)白(bai)炭黑補強的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)性能躍升到實用階段，奠定了(le)現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)(de)(de)(de)基礎。從二(er)(er)甲(jia)基二(er)(er)氯(lv)硅(gui)烷合成開始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)工業(ye)化(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多家研(yan)究(jiu)所和企業(ye)陸續(xu)開發(fa)出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧烷變成(cheng)彈(dan)性體(ti)的(de)過程(cheng)是(shi)經(jing)過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要(yao)以高(gao)分子量的(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為生膠(jiao)，混(hun)入(ru)補強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性體(ti)。硅橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)(qiang)主要(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)白炭黑，可(ke)使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)(qiang)度(du)增加(jia)數十(shi)倍。有時為了(le)降低成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料性能及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)性能，也加(jia)入(ru)相應的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有機過氧化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所示。一次硫(liu)化的目的是(shi)進行(xing)(xing)高分子鏈的交(jiao)聯(lian)反應；二(er)次硫(liu)化的目的是(shi)進行(xing)(xing)補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化劑分解(jie)產物和其他揮發性化合物以穩定(ding)硫(liu)化膠(jiao)的各項性能(neng)。常(chang)用的設備有開放式煉膠(jiao)機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變(bian)化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化(hua)(hua)溫(wen)度一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可(ke)達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這(zhe)對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧、臭氧及紫外線(xian)等(deng)十分穩(wen)定，在不加(jia)(jia)任何添加(jia)(jia)劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具有(you)優良(liang)的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優異的(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人體(ti)組(zu)織不粘(zhan)連，具有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別適(shi)合(he)作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車工(gong)(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車產銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車工(gong)(gong)業(ye)硅橡膠(jiao)的用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的新研究，增加有機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車零部(bu)件方面的用(yong)量(liang)，可以大(da)幅(fu)度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車的安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車產量(liang)和(he)單車用(yong)量(liang)水平的提(ti)高(gao)都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車工(gong)(gong)業(ye)對(dui)硅橡膠(jiao)需(xu)求的增加。國(guo)(guo)(guo)家(jia)鼓勵(li)自主品(pin)牌的汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車零部(bu)件實現自主化，《2012年(nian)(nian)度黨政機(ji)關公務(wu)用(yong)車選用(yong)車型目(mu)錄（征(zheng)求意見稿）》為(wei)(wei)自主品(pin)牌擴(kuo)大(da)在政府采購(gou)的市(shi)場份額，為(wei)(wei)改變目(mu)前國(guo)(guo)(guo)內(nei)政府采購(gou)以合資品(pin)牌產品(pin)為(wei)(wei)主的局面提(ti)供了保(bao)障(zhang)。促進自主品(pin)牌發展，國(guo)(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車業(ye)的繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車膠(jiao)的應用(yong)提(ti)供有力(li)保(bao)障(zhang)。預測(ce)未(wei)來3年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車行(xing)業(ye)將以年(nian)(nian)均20%增長。

此外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非(fei)石(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)石(shi)油價(jia)格的(de)大(da)幅上(shang)漲，同(tong)時我(wo)國(guo)在硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關(guan)鍵(jian)原(yuan)(yuan)料有(you)(you)機(ji)硅單體(ti)(ti)的(de)生產(chan)(chan)技術方面取得突破(po)，有(you)(you)機(ji)硅單體(ti)(ti)的(de)生產(chan)(chan)技術在2005年前(qian)被幾(ji)家跨國(guo)公司(si)壟斷，但(dan)目(mu)前(qian)我(wo)國(guo)已(yi)發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有(you)(you)機(ji)硅單體(ti)(ti)第1大(da)國(guo)，這2個方面原(yuan)(yuan)因(yin)使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)格從2011年起(qi)開始低于石(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為(wei)大(da)宗石(shi)油基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規模替代(dai)石(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極(ji)大(da)拓展(zhan)有(you)(you)機(ji)硅產(chan)(chan)業的(de)市場(chang)空(kong)間，同(tong)時將(jiang)帶動硅油、硅烷偶聯(lian)劑和硅樹脂等其(qi)他有(you)(you)機(ji)硅產(chan)(chan)品(pin)的(de)消費(fei)。