硅橡膠是指(zhi)主鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)和(he)氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上(shang)通常連(lian)有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)團的(de)(de)橡膠。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠主要由(you)含甲基(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)引(yin)入可(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)引(yin)入則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油(you)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良(liang)好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工(gong)作。引(yin)入苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長(chang)期(qi)工(gong)作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周(zhou)或(huo)更長(chang)時間仍有(you)彈(dan)性(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過率(lv)在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中是較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡膠還具有(you)生理惰(duo)性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)，因(yin)此在(zai)醫(yi)用領域(yu)應(ying)用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方(fang)法很多(duo)，通(tong)常(chang)按(an)(an)固化(hua)(hua)前(qian)的(de)形態分(fen)為固體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用單體的(de)不同，可(ke)分(fen)為甲基乙烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和用途的(de)不同又可(ke)分(fen)為通(tong)用型(xing)、超耐(nai)低(di)溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵(tie)為催(cui)化劑合(he)(he)成的(de)(de)。1945年(nian)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)，采用(yong)高比(bi)表面積(ji)的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功，使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍(yue)升到實用(yong)階段，奠定了現代硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅烷合(he)(he)成開始(shi)(shi)生(sheng)產(chan)(chan)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研(yan)究(jiu)始(shi)(shi)于1957年(nian)，多(duo)家研(yan)究(jiu)所和企業(ye)陸續開發出各(ge)種硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能力為135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)(shi)(shi)指聚硅氧烷(wan)變成彈性體(ti)的(de)(de)過程是(shi)(shi)(shi)經過高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)成型的(de)(de)。它主要以高(gao)(gao)分子量(liang)的(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫化(hua)(hua)成彈性體(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要是(shi)(shi)(shi)各種(zhong)類型的(de)(de)白炭(tan)黑，可(ke)使硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有時(shi)為(wei)了降低成本或改善膠(jiao)料性能及(ji)賦予(yu)硫化(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)特(te)殊的(de)(de)性能，也加(jia)入相應(ying)的(de)(de)各種(zhong)添(tian)加(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)(shi)各種(zhong)有機過氧化(hua)(hua)物或加(jia)成反應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方(fang)法如圖所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)目的(de)是進行(xing)高分(fen)子鏈的(de)交聯(lian)反應(ying)；二次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)目的(de)是進行(xing)補充(chong)交聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化劑分(fen)解產物(wu)和其他揮發性(xing)化合(he)物(wu)以穩定硫(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備(bei)有開放式煉膠(jiao)機、捏(nie)合(he)機及真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天(tian)(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或(huo)某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫環境(jing)下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明(ming)(ming)顯變化(hua)。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫度一般(ban)為(wei)-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明(ming)(ming)其低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線(xian)等十分穩定(ding)(ding)，在(zai)不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就具有優良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有優異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫下，其物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與(yu)人體(ti)組(zu)織(zhi)不(bu)粘連，具有抗凝血(xue)作用(yong)，對(dui)肌(ji)體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特別適合(he)作為(wei)醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)工業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達(da)(da)到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比(bi)分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達(da)(da)2.0萬(wan)t。根據觀研天(tian)下的(de)(de)(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)加(jia)有機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)方(fang)面的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可(ke)以大幅度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業對(dui)硅橡(xiang)膠需求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國家(jia)鼓勵自(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)實(shi)現自(zi)主化(hua)，《2012年度(du)黨政機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求意(yi)見稿）》為(wei)自(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)擴大在(zai)政府采(cai)購的(de)(de)(de)(de)市場(chang)份(fen)額，為(wei)改變目(mu)前國內政府采(cai)購以合資品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主的(de)(de)(de)(de)局(ju)面提(ti)供(gong)了(le)保(bao)(bao)障(zhang)(zhang)。促進自(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)發展，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有力保(bao)(bao)障(zhang)(zhang)。預(yu)測未來3年，我國室溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行業將以年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)重(zhong)要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)價格的(de)(de)(de)大(da)幅(fu)上漲，同時我(wo)(wo)國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術方面取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術在2005年前被幾(ji)家(jia)跨國公司壟斷，但目(mu)前我(wo)(wo)國已發展(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)為全(quan)球(qiu)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)第(di)1大(da)國，這2個方面原因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年起(qi)開(kai)始低于石(shi)油(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)油(you)基橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)規(gui)模替代石(shi)油(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)(jiang)極大(da)拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業(ye)的(de)(de)(de)市場(chang)空間，同時將(jiang)(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品(pin)的(de)(de)(de)消費。