硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)(yuan)子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)(yuan)子(zi)上通常連有兩個有機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性能(neng)(neng)，三(san)氟(fu)丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)(nai)油性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)性能(neng)(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引(yin)入苯基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性能(neng)(neng)也很突出，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長期(qi)工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數(shu)周(zhou)或更長時間仍有彈性，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性好，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率在(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具(ju)有生理惰性、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出特性，因(yin)此(ci)在(zai)(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的方法很(hen)多，通(tong)常按固化(hua)前的形(xing)態分為固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)(liu)化(hua)溫度分為室(shi)溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體的不同(tong)，可分為甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯(ben)基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)途的不同(tong)又可分為通(tong)用(yong)型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐高溫型(xing)(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠早期是由美(mei)國以三氯化鐵為催化劑(ji)合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠產(chan)(chan)品問(wen)世(shi)。1948年，采(cai)用高(gao)(gao)比(bi)表面(mian)積的(de)氣相法(fa)白炭(tan)黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠研(yan)制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)性能(neng)躍升到(dao)實用階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生產(chan)(chan)技術(shu)的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)國家有美(mei)國。俄羅(luo)斯、德國、日(ri)本、韓國和中國等。中國硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)工業化研(yan)究始(shi)于1957年，多家研(yan)究所和企(qi)業陸續(xu)開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。到(dao)2003年底，中國硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生產(chan)(chan)能(neng)力(li)為135千噸，其中高(gao)(gao)溫(wen)膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是指聚(ju)硅氧烷變(bian)成彈(dan)性體(ti)的(de)(de)(de)過程(cheng)是經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型的(de)(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)分子量(liang)的(de)(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅氧烷為生膠(jiao)，混入(ru)補(bu)強填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在(zai)加熱加壓下硫(liu)化(hua)(hua)成彈(dan)性體(ti)。硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強主(zhu)要(yao)是各(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度增(zeng)加數十倍。有時為了降低成本或(huo)改善膠(jiao)料(liao)性能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)(de)性能，也加入(ru)相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添加劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是各(ge)種(zhong)有機(ji)過氧化(hua)(hua)物或(huo)加成反應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加工(gong)成型方(fang)法如圖(tu)所示。一次(ci)硫化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行高分子鏈的(de)(de)交(jiao)聯反應(ying)；二次(ci)硫化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行補(bu)充交(jiao)聯、驅除硫化劑分解產物和其他揮(hui)發(fa)性化合(he)物以穩定硫化膠的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有(you)開放式煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些(xie)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)保持一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬(ying)度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特殊(shu)配(pei)方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異(yi)。這(zhe)對(dui)(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭(chou)氧及紫外(wai)線等十分穩(wen)定(ding)，在不加任(ren)何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具有(you)優良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)優異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差(cha)，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)、氮(dan)、氧、二(er)氧化(hua)碳等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人(ren)體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)不粘連(lian)，具有(you)抗凝(ning)血作用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)協會統(tong)計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分別(bie)(bie)達到1927.18萬(wan)(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分別(bie)(bie)增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡膠的(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)(wan)t。根據(ju)觀研天(tian)下的(de)新研究，增(zeng)加有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)方面(mian)(mian)的(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大幅(fu)度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安(an)全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)(ti)高都將推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠需求的(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年度黨政機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)擴(kuo)大在政府(fu)采購的(de)市場份(fen)額，為(wei)(wei)改變目前國(guo)內政府(fu)采購以(yi)合資品牌(pai)(pai)產(chan)(chan)品為(wei)(wei)主(zhu)的(de)局面(mian)(mian)提(ti)(ti)供了(le)保障。促(cu)進自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)發展，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮(rong)將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)應用(yong)提(ti)(ti)供有力保障。預(yu)測未來3年，我(wo)國(guo)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將以(yi)年均20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重要的(de)(de)非石油(you)(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約占非石油(you)(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石油(you)(you)(you)(you)價(jia)格的(de)(de)大(da)幅上漲(zhang)，同時我(wo)國在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)關(guan)鍵(jian)原料有(you)(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技(ji)(ji)術方面取得突破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技(ji)(ji)術在(zai)2005年前被幾家跨國公司壟斷，但(dan)目前我(wo)國已發(fa)展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有(you)(you)機(ji)硅(gui)單體第1大(da)國，這2個方面原因使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)價(jia)格從2011年起(qi)開始低于石油(you)(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約為(wei)大(da)宗石油(you)(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并(bing)開始大(da)規模替代(dai)石油(you)(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這將極(ji)大(da)拓(tuo)展(zhan)有(you)(you)機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)市場(chang)空間，同時將帶動(dong)硅(gui)油(you)(you)(you)(you)、硅(gui)烷偶(ou)聯劑和(he)硅(gui)樹脂等其他有(you)(you)機(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)(de)消費(fei)。