硅橡膠是指主鏈由硅和(he)氧(yang)原(yuan)子(zi)交替構成，硅原(yuan)子(zi)上(shang)(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)(ji)和(he)少(shao)量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)提高(gao)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)提高(gao)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良(liang)好(hao)，一般在-55℃下(xia)(xia)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)工作。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也很突(tu)出，在180℃下(xia)(xia)可(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)承(cheng)受(shou)數周或更長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)(shang)的(de)(de)高(gao)溫。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過(guo)率在合成聚合物(wu)中是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因(yin)此在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)膠分(fen)類的(de)方法很(hen)多，通常按(an)(an)固化(hua)(hua)前的(de)形態(tai)分(fen)為(wei)固體硅橡(xiang)(xiang)膠和(he)液體硅橡(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠，高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)所用單體的(de)不同，可(ke)分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)(an)性(xing)能和(he)用途的(de)不同又(you)可(ke)分(fen)為(wei)通用型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠早(zao)期是由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑合成的。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠產品問世。1948年，采用高(gao)比表面積的氣相法白炭黑補強的硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠研(yan)制成功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的性能躍升到(dao)實用階段，奠定了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生產技(ji)術的基(ji)礎。從二(er)甲(jia)基(ji)二(er)氯硅(gui)烷(wan)合成開始生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的工業化(hua)研(yan)究始于(yu)1957年，多家研(yan)究所和(he)企業陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。到(dao)2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生產能力為135千(qian)噸，其中高(gao)溫(wen)膠100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指(zhi)聚硅(gui)(gui)氧烷(wan)變成彈(dan)性體(ti)的過(guo)(guo)程是經過(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成型的。它主要以高(gao)分子量的聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧烷(wan)為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加熱加壓下(xia)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈(dan)性體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的補(bu)強(qiang)主要是各(ge)種類型的白(bai)炭(tan)黑，可(ke)使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的強(qiang)度增加數十倍。有時為了降低成本或改善膠(jiao)(jiao)料性能及賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的性能，也加入相應(ying)的各(ge)種添(tian)加劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種有機過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)物或加成反應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工(gong)成型方(fang)法如圖所示(shi)。一次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進(jin)行(xing)高分子鏈的(de)(de)(de)交聯反應(ying)；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進(jin)行(xing)補充交聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)分解(jie)產物(wu)和其他揮(hui)發(fa)性(xing)化(hua)(hua)合(he)物(wu)以(yi)穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)各(ge)項性(xing)能。常(chang)用的(de)(de)(de)設備有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及(ji)真空(kong)密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征(zheng)是高溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅(jin)是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能保持(chi)一(yi)定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面(mian)硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能無(wu)明(ming)(ming)顯變(bian)化。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可(ke)達-100℃，表(biao)明(ming)(ming)其(qi)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)異(yi)。這對航(hang)(hang)空(kong)、宇航(hang)(hang)工業(ye)的(de)(de)意(yi)義(yi)重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)(xia)，就具有優(you)良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異(yi)的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中等(deng)的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織不粘連，具有抗凝血(xue)作用(yong)，對肌(ji)體(ti)組(zu)織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合(he)作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別(bie)達(da)(da)到1927.18萬(wan)(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)(wan)輛(liang)，同比分(fen)別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用量(liang)(liang)約(yue)達(da)(da)2.0萬(wan)(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天下(xia)的(de)(de)(de)新研(yan)究，增加(jia)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)(bu)件方面的(de)(de)(de)用量(liang)(liang)，可(ke)以大(da)幅度(du)(du)提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全(quan)性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)用量(liang)(liang)水(shui)平的(de)(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業對硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增加(jia)。國家鼓勵自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)(bu)件實(shi)現自(zi)(zi)主化，《2012年度(du)(du)黨政機(ji)關(guan)公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目錄（征求意(yi)見稿）》為自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)擴大(da)在(zai)政府采購的(de)(de)(de)市場份額，為改變(bian)目前國內政府采購以合資品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)(pin)為主的(de)(de)(de)局面提供了保障。促進自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)發展(zhan)，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用提供有(you)(you)力保障。預測未來3年，我國室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將(jiang)以年均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的非石(shi)(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費量(liang)的98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油價(jia)格(ge)(ge)的大(da)(da)幅上漲，同時(shi)我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的關鍵原料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的生(sheng)產(chan)技術(shu)方面(mian)(mian)取得突破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的生(sheng)產(chan)技術(shu)在2005年前(qian)被(bei)幾家跨(kua)國(guo)(guo)公司壟斷，但目前(qian)我國(guo)(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)(da)國(guo)(guo)，這2個方面(mian)(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的價(jia)格(ge)(ge)從2011年起開(kai)始(shi)低于石(shi)(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗石(shi)(shi)油基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價(jia)的合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)始(shi)大(da)(da)規模替(ti)代石(shi)(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的市場(chang)空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品(pin)的消費。