硅橡膠是指主鏈由(you)硅和氧原子交替構成(cheng)，硅原子上通(tong)(tong)常(chang)連有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)(tong)的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由(you)含甲基(ji)(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)(ru)則(ze)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能良好(hao)，一般(ban)在(zai)-55℃下(xia)(xia)仍(reng)能工作(zuo)。引入(ru)(ru)苯基(ji)(ji)(ji)后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能也(ye)很突(tu)出，在(zai)180℃下(xia)(xia)可(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也(ye)能承受數周(zhou)或更(geng)長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過率在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此(ci)外(wai)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類(lei)的(de)方(fang)法(fa)很(hen)多，通常按(an)固化前的(de)形態(tai)分為固體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫(wen)(wen)度分為室溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)(ti)的(de)不同(tong)，可(ke)(ke)分為甲(jia)基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)途(tu)的(de)不同(tong)又可(ke)(ke)分為通用(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強(qiang)力(li)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)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵(tie)為催化劑合成的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)，采(cai)用(yong)高比表面積(ji)的氣相法(fa)白(bai)炭黑補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性能(neng)躍升到實(shi)用(yong)階段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術的基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的工業化研(yan)究始于1957年(nian)，多(duo)家研(yan)究所和企業陸(lu)續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能(neng)力為135千噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷變(bian)成彈性體的過(guo)(guo)程(cheng)是(shi)(shi)經過(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成型(xing)的。它(ta)主要(yao)以高(gao)分(fen)子量的聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入補強填(tian)料、硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓(ya)下(xia)硫化(hua)(hua)(hua)成彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)的補強主要(yao)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型(xing)的白炭黑，可使硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的強度(du)增加(jia)數十(shi)倍。有時為了降(jiang)低成本或改善膠(jiao)料性能及賦(fu)予(yu)硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的性能，也加(jia)入相(xiang)應(ying)的各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法如(ru)圖(tu)所(suo)示。一次硫化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)(shi)進行(xing)高分(fen)子鏈的(de)(de)(de)交(jiao)聯反應；二次硫化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)(shi)進行(xing)補充交(jiao)聯、驅除(chu)硫化劑分(fen)解產物和其他揮發性化合物以穩定硫化膠的(de)(de)(de)各項性能。常用(yong)的(de)(de)(de)設備有開放式煉(lian)(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密(mi)煉(lian)(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)特(te)征是高溫(wen)穩定性(xing)，雖然常溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以(yi)上的(de)高溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能保持一定的(de)柔(rou)韌性(xing)、回彈(dan)性(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)能無(wu)明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)性(xing)能硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)能優異。這對(dui)航(hang)(hang)空、宇航(hang)(hang)工業的(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)(deng)十分穩定，在(zai)不加任何添(tian)加劑的(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具有(you)優良的(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優異的(de)絕緣性(xing)能，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)也非(fei)常好。（5）物理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)的(de)物理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)能比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)高溫(wen)和(he)-50℃的(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)能優于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)及化學(xue)試劑性(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)(deng)的(de)耐(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)能。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)能。室(shi)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二(er)氧化碳等(deng)(deng)氣(qi)體(ti)的(de)透氣(qi)性(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織(zhi)不粘(zhan)連，具有(you)抗凝血(xue)作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)反應性(xing)非(fei)常少。特(te)別(bie)適合作為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)協會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別達(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)用(yong)量約達(da)2.0萬t。根據觀(guan)研天下(xia)的(de)新研究，增(zeng)(zeng)加有(you)機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)方(fang)面的(de)用(yong)量，可以(yi)(yi)大幅度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)用(yong)量水平的(de)提高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需(xu)求的(de)增(zeng)(zeng)加。國家鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現自主(zhu)化，《2012年度黨政機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大在政府(fu)采購(gou)的(de)市場(chang)份額，為(wei)改變(bian)目前國內政府(fu)采購(gou)以(yi)(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)局面提供(gong)了保(bao)障。促進(jin)自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發展，國產汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提供(gong)有(you)力(li)保(bao)障。預測未(wei)來3年，我國室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將以(yi)(yi)年均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重(zhong)要的非石(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費量(liang)的98%。但因為石(shi)油價(jia)格(ge)的大幅上(shang)漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的關鍵(jian)原料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的生產技術(shu)方面(mian)(mian)取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的生產技術(shu)在2005年前被幾家跨(kua)國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已(yi)發(fa)展(zhan)成(cheng)為全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體第1大國(guo)，這2個方面(mian)(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的價(jia)格(ge)從(cong)2011年起開(kai)始低于(yu)石(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大宗石(shi)油基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大規(gui)模替代石(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大拓展(zhan)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業(ye)的市場(chang)空間(jian)，同時將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其他(ta)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品的消費。