硅橡膠是指(zhi)主鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構成，硅(gui)(gui)原子上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要(yao)由(you)含甲基(ji)(ji)和少(shao)量乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)性能，三(san)氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性能良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能工(gong)作(zuo)。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性能也很突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能承受數周或更長(chang)時(shi)間仍(reng)有(you)彈性，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性好，氧(yang)氣(qi)透過率在(zai)合成聚合物(wu)中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)生理惰性、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出(chu)特(te)性，因此(ci)在(zai)醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠分(fen)類的方法很多，通常按固化(hua)前(qian)的形態分(fen)為固體硅(gui)(gui)橡膠和(he)液(ye)體硅(gui)(gui)橡膠；按硫(liu)(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)為室(shi)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠，高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠；按所用(yong)單體的不同(tong)(tong)，可分(fen)為甲(jia)基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠，甲(jia)基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠等(deng)(deng)(deng)；按性能(neng)和(he)用(yong)途的不同(tong)(tong)又可分(fen)為通用(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)(deng)(deng)等(deng)(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑(ji)合(he)成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品(pin)問世。1948年，采(cai)用高比表面積的(de)氣相(xiang)法(fa)白炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能躍升到實用階段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有(you)美國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業(ye)化研究始于1957年，多家(jia)研究所和企(qi)業(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為135千噸，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅氧烷變成彈性體的(de)(de)過程是(shi)經過高溫（110-170℃）硫化(hua)成型的(de)(de)。它主要(yao)以(yi)高分子量的(de)(de)聚甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅氧烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強填料(liao)、硫化(hua)劑(ji)等，在(zai)加(jia)熱(re)加(jia)壓下(xia)硫化(hua)成彈性體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主要(yao)是(shi)各種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成本或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性能及(ji)賦予硫化(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性能，也加(jia)入(ru)相(xiang)應(ying)的(de)(de)各種(zhong)(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫化(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)(zhong)有機過氧化(hua)物或加(jia)成反(fan)應(ying)催化(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型方法如圖(tu)所示(shi)。一次(ci)硫化的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行高分子鏈的(de)交聯反應；二次(ci)硫化的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行補(bu)充交聯、驅(qu)除硫化劑(ji)分解產物(wu)(wu)和(he)其他揮發性(xing)化合物(wu)(wu)以(yi)穩定硫化膠的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備有開放式煉(lian)膠機(ji)(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)(ji)及真空(kong)密煉(lian)機(ji)(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)(te)征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)(yi)半，但在200℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定(ding)的(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)(wu)明顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻(bo)璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)意義(yi)重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫(zi)外(wai)線等(deng)十分穩定(ding)，在不(bu)加任何添加劑的(de)情況下(xia)(xia)，就(jiu)具有(you)(you)優(you)良的(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)優(you)異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好(hao)。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)中等(deng)的(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)(dui)空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)氣體(ti)(ti)的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)(wu)味，無(wu)(wu)(wu)嗅，與(yu)人(ren)體(ti)(ti)組織(zhi)不(bu)粘連，具有(you)(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)(dui)(dui)肌體(ti)(ti)組織(zhi)的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)(te)別適合(he)(he)作為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別(bie)增長(chang)(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)用量(liang)約達2.0萬t。根(gen)據(ju)(ju)觀(guan)研天下的(de)(de)(de)(de)(de)新(xin)研究，增加(jia)有(you)機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)(de)(de)(de)用量(liang)，可(ke)以(yi)大幅度(du)提高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安(an)全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)用量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)(de)提高都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)主(zhu)化，《2012年度(du)黨政(zheng)機(ji)關公(gong)務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大在政(zheng)府采(cai)購(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)市(shi)場份額(e)，為(wei)(wei)改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)府采(cai)購(gou)以(yi)合(he)資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)局面提供了保障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)應用提供有(you)力保障(zhang)。預測(ce)未來3年，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業將(jiang)以(yi)年均20%增長(chang)(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)價格的(de)(de)大(da)(da)幅上(shang)漲，同時我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術方面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術在2005年前被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷(duan)，但目前我國(guo)(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個方面原因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年起開始(shi)低于石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)規模(mo)替代(dai)石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消費(fei)。