硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧原(yuan)子交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上(shang)通常連有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節(jie)組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)提高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐高(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)，三(san)氟(fu)丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)提高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐溫(wen)(wen)及(ji)耐油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)耐低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍能(neng)工作。引(yin)入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)也很(hen)突出，在180℃下可(ke)長期工作，稍高(gao)于(yu)200℃也能(neng)承受數周或更長時(shi)間(jian)仍有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好(hao)，氧氣(qi)透(tou)過率在合(he)成(cheng)(cheng)聚合(he)物(wu)中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不(bu)會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出特(te)性(xing)，因此在醫(yi)用領域應(ying)用廣(guang)泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方法(fa)很多，通常按(an)固(gu)化(hua)(hua)(hua)(hua)前的形態(tai)分(fen)(fen)為(wei)(wei)固(gu)體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體的不(bu)同，可分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟(fu)硅，腈硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按(an)性能和用(yong)途的不(bu)同又(you)可分(fen)(fen)為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高(gao)(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)以(yi)三氯(lv)化(hua)鐵(tie)為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用高(gao)比表面積(ji)的(de)(de)(de)氣相法(fa)白炭黑(hei)補(bu)強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍(yue)升到(dao)實用階段(duan)，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開(kai)始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有(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)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工(gong)業化(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年，多家研(yan)究(jiu)所和企(qi)業陸續開(kai)發(fa)出(chu)各(ge)種硅(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)生產能力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠是(shi)指聚(ju)硅氧(yang)(yang)烷(wan)變成彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)(ti)的(de)過程是(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)。它主要(yao)以(yi)高(gao)分子量的(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)(yang)烷(wan)為(wei)生膠，混入(ru)補強填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)(ti)。硅橡膠的(de)補強主要(yao)是(shi)各(ge)種類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)強度增加數(shu)十倍。有時為(wei)了降低(di)成本或改善膠料(liao)性(xing)(xing)能(neng)(neng)及(ji)賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)種特(te)殊的(de)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，也加入(ru)相應的(de)各(ge)種添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種有機過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加成反應催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的目(mu)的是(shi)進行高分子鏈的交聯反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的目(mu)的是(shi)進行補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解(jie)產物和其(qi)他揮發性(xing)化(hua)(hua)合物以(yi)穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的各項性(xing)能(neng)。常用的設備(bei)有開(kai)放式煉膠機、捏(nie)合機及真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯(xian)變化(hua)(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般(ban)為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配方(fang)可(ke)達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等十分穩(wen)定，在不(bu)加(jia)任何添(tian)加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有優(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物(wu)(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于(yu)通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與(yu)人體組織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作為(wei)醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業協(xie)會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分別增(zeng)長(chang)(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業硅(gui)橡膠的(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零部件方(fang)面的(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)的(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水(shui)平的(de)提高都(dou)將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業對硅(gui)橡膠需(xu)求(qiu)的(de)增(zeng)加(jia)。國家(jia)鼓(gu)勵自(zi)主品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零部件實現自(zi)主化，《2012年度黨政機(ji)關(guan)公(gong)務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征(zheng)求(qiu)意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)主品(pin)牌(pai)擴(kuo)大在政府采購(gou)的(de)市(shi)場份額，為(wei)(wei)改變(bian)目(mu)前國內政府采購(gou)以(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)為(wei)(wei)主的(de)局(ju)面提供(gong)了保(bao)障。促進自(zi)主品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)業的(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)膠的(de)應(ying)用(yong)(yong)提供(gong)有力保(bao)障。預測(ce)未來3年，我國室溫硫化硅(gui)橡膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)行(xing)業將以(yi)年均20%增(zeng)長(chang)(chang)。

此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠是重要(yao)的非石(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，約占非石(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠消費量的98%。但(dan)因(yin)為(wei)石(shi)油(you)價(jia)格的大(da)幅上漲，同時我國在硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的關鍵(jian)原料有(you)機(ji)(ji)硅單(dan)體(ti)(ti)的生產技術方面取得突破，有(you)機(ji)(ji)硅單(dan)體(ti)(ti)的生產技術在2005年前(qian)被幾家跨國公司壟斷(duan)，但(dan)目前(qian)我國已發展成(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)(ji)硅單(dan)體(ti)(ti)第1大(da)國，這(zhe)(zhe)2個方面原因(yin)使(shi)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的價(jia)格從2011年起開(kai)(kai)始(shi)低于石(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，并開(kai)(kai)始(shi)大(da)規模替代石(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。這(zhe)(zhe)將(jiang)極大(da)拓展有(you)機(ji)(ji)硅產業的市(shi)場空間，同時將(jiang)帶動硅油(you)、硅烷偶聯(lian)劑和硅樹脂等(deng)其(qi)他(ta)有(you)機(ji)(ji)硅產品的消費。