硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)和氧原子(zi)交替(ti)構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通常連有兩個(ge)有機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠主要由含甲基(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)引(yin)(yin)入可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)高、低溫性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)引(yin)(yin)入則可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠耐(nai)低溫性(xing)能(neng)良(liang)好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)。引(yin)(yin)入苯(ben)基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也很突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長期工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)，稍高于200℃也能(neng)承受數(shu)周或(huo)更長時間(jian)仍(reng)有彈性(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)好，氧氣(qi)(qi)透(tou)過率在(zai)合成(cheng)(cheng)聚合物中是較高的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠還(huan)具(ju)有生理惰(duo)性(xing)、不會導致凝(ning)血(xue)的(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)，因(yin)此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)(de)方法很(hen)多(duo)，通(tong)常按固化前的(de)(de)形(xing)態分(fen)(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液(ye)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用單體(ti)的(de)(de)不同(tong)，可分(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯(ben)基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性(xing)能和(he)用途的(de)(de)不同(tong)又可分(fen)(fen)為(wei)通(tong)用型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)。1945年(nian)(nian)，硅橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高(gao)比表面積的(de)氣相法(fa)白炭黑補強的(de)硅橡(xiang)膠(jiao)研制(zhi)成功，使硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)性能(neng)躍升到實(shi)用(yong)階(jie)段，奠(dian)定了現代硅橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術的(de)基(ji)礎(chu)。從(cong)二甲基(ji)二氯硅烷合成開(kai)(kai)始(shi)生產(chan)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)研究(jiu)始(shi)于1957年(nian)(nian)，多家研究(jiu)所和企業(ye)陸續開(kai)(kai)發出各(ge)種硅橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)能(neng)力為135千噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是指聚硅氧烷(wan)變(bian)成彈性體的(de)過(guo)程是經(jing)過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型的(de)。它主要以高分子量(liang)的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷(wan)為生膠(jiao)，混入補(bu)強(qiang)(qiang)填(tian)料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成彈性體。硅橡膠(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)(qiang)主要是各種(zhong)類型的(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)(jia)數(shu)十倍。有時為了降低成本或(huo)改(gai)善膠(jiao)料性能(neng)及(ji)賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊的(de)性能(neng)，也加(jia)(jia)入相(xiang)應的(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是各種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成反應催(cui)化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所(suo)示。一次硫(liu)(liu)化的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進行高(gao)分子鏈的(de)(de)(de)交聯(lian)(lian)反應；二次硫(liu)(liu)化的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進行補(bu)充(chong)交聯(lian)(lian)、驅除硫(liu)(liu)化劑分解(jie)產物和其他揮發性化合物以穩定硫(liu)(liu)化膠的(de)(de)(de)各(ge)項性能。常用(yong)的(de)(de)(de)設備有開放式(shi)煉(lian)膠機、捏合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)、回(hui)彈性(xing)和(he)(he)表面硬度(du)，且力(li)學(xue)性(xing)能(neng)(neng)無明顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這(zhe)對(dui)(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及紫外線(xian)等十分穩定，在不加任(ren)何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機械(xie)性(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)學(xue)試劑性(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組(zu)織不粘連，具有抗凝(ning)血作用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)非常(chang)少(shao)。特別適合(he)(he)作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業協會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別達到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)工業硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬t。根(gen)據觀研(yan)天下(xia)的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加(jia)有(you)機硅(gui)材(cai)料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件方面(mian)的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可(ke)以(yi)(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業對硅(gui)橡膠(jiao)需(xu)求(qiu)的(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)(zi)主化(hua)，《2012年度黨(dang)政機關公務用(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意(yi)見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌擴大在政府采(cai)購(gou)(gou)的(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)改變目(mu)前(qian)國(guo)內政府采(cai)購(gou)(gou)以(yi)(yi)合資品(pin)(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)(pin)為(wei)主的(de)(de)局面(mian)提(ti)供了(le)保障(zhang)。促(cu)進自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌發展(zhan)，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提(ti)供有(you)力保障(zhang)。預測未來3年，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業將(jiang)以(yi)(yi)年均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)(de)非石油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)(yin)為(wei)石油(you)價格的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我(wo)國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料(liao)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產技術方(fang)(fang)面取得突破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產技術在2005年(nian)前(qian)被幾家跨(kua)國公(gong)司壟斷，但(dan)目前(qian)我(wo)國已發展成(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)國，這2個方(fang)(fang)面原因(yin)(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年(nian)起開始低于(yu)石油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗(zong)石油(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模(mo)替代(dai)石油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極(ji)大(da)拓(tuo)展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市場空間(jian)，同時(shi)將帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消費。