硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈由硅(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(ge)有(you)機(ji)基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐溫(wen)(wen)(wen)及耐油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一(yi)般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工(gong)作(zuo)。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突出，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承(cheng)受數周或更(geng)長(chang)時間(jian)仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好(hao)，氧氣透(tou)過率(lv)在(zai)合(he)成(cheng)聚(ju)合(he)物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很(hen)多，通常按(an)固化(hua)(hua)前的形(xing)態分(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)(hua)溫度分(fen)為(wei)(wei)室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用單體的不(bu)同，可(ke)分(fen)為(wei)(wei)甲基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按(an)性能和用途(tu)的不(bu)同又可(ke)分(fen)為(wei)(wei)通用型(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)、超(chao)耐高(gao)(gao)(gao)溫型(xing)、高(gao)(gao)(gao)強(qiang)力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠早期(qi)是由美(mei)(mei)國(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合成的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠產品(pin)問(wen)世。1948年(nian)，采用高(gao)比表面(mian)積的(de)(de)(de)氣(qi)相法(fa)白(bai)炭黑補(bu)強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠研(yan)(yan)(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)躍升到實用階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠生(sheng)產技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開(kai)始生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)國(guo)家(jia)有(you)美(mei)(mei)國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)工(gong)業(ye)化研(yan)(yan)(yan)究始于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)(yan)(yan)究所和(he)企(qi)業(ye)陸續開(kai)發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠生(sheng)產能(neng)力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高(gao)溫膠100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)(wan)變成(cheng)(cheng)彈(dan)性體的過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)的。它主要以高分子量(liang)的聚甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷(wan)(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入(ru)補(bu)強填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的補(bu)強主要是(shi)(shi)各(ge)種類(lei)型(xing)(xing)的白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的強度增加(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料性能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的性能，也加(jia)入(ru)相(xiang)應(ying)的各(ge)種添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)(shi)各(ge)種有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工(gong)成型方(fang)法如(ru)圖(tu)所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行高(gao)分子鏈的(de)交聯反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行補充交聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑分解產物和其他揮(hui)發性化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備(bei)有開(kai)放(fang)式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保(bao)持(chi)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)優異。這對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫(zi)外線等十分(fen)穩定(ding)，在不加任何添加劑的(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)(you)優良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優異的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)比通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下，其(qi)物理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)優于(yu)通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)。普(pu)通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等氣體(ti)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)組(zu)織不粘(zhan)連，具(ju)有(you)(you)抗(kang)凝血作用，對肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)別(bie)適合作為(wei)醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別(bie)達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)用(yong)量約達(da)2.0萬t。根據觀(guan)研(yan)天下(xia)的(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加(jia)有機硅(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)(bu)件方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)量，可以(yi)(yi)大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量和單車(che)(che)用(yong)量水平(ping)的(de)(de)(de)(de)提高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對(dui)硅(gui)橡(xiang)膠需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)(bu)件實現自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)機關公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目(mu)(mu)錄（征(zheng)求(qiu)意(yi)見(jian)稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌擴(kuo)大在政(zheng)府采購的(de)(de)(de)(de)市場(chang)份(fen)額，為(wei)改變目(mu)(mu)前國(guo)(guo)內政(zheng)府采購以(yi)(yi)合資品(pin)牌產品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面提供(gong)了保障。促(cu)進自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌發(fa)展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提供(gong)有力保障。預測未(wei)來3年，我國(guo)(guo)室(shi)溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)(yi)年均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)基合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)(shi)油(you)基合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)(shi)油(you)價格的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時我(wo)國在(zai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)(de)生產技(ji)術(shu)方面(mian)取得突破(po)，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)(de)生產技(ji)術(shu)在(zai)2005年前被幾家跨(kua)國公司壟斷，但目(mu)前我(wo)國已(yi)發展(zhan)成為(wei)全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體第1大(da)國，這(zhe)(zhe)2個方面(mian)原(yuan)因(yin)使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)價格從2011年起開始低(di)于石(shi)(shi)油(you)基合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)(de)(de)(de)(de)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)基合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)(zhe)將極(ji)大(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產業的(de)(de)(de)(de)(de)市場(chang)空間，同時將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等(deng)其他(ta)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產品的(de)(de)(de)(de)(de)消費(fei)。