硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子(zi)交(jiao)替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通(tong)常(chang)連有兩個有機(ji)基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少(shao)量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)則(ze)可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良(liang)好，一般在-55℃下(xia)(xia)仍(reng)能(neng)(neng)工(gong)作。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突出(chu)，在180℃下(xia)(xia)可(ke)長(chang)期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受(shou)數周或更(geng)長(chang)時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)(qi)透過率在合(he)成(cheng)聚合(he)物中是(shi)較(jiao)高(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)還(huan)具有生理惰性(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因(yin)此(ci)在醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通(tong)常按(an)固化前的(de)形(xing)態分(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化溫(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)(yong)單體的(de)不同，可分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能和(he)用(yong)(yong)(yong)途的(de)不同又可分(fen)為(wei)(wei)通(tong)用(yong)(yong)(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油(you)型(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)以三(san)氯化鐵為(wei)催化劑合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高(gao)比表面(mian)積的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍升(sheng)到實用階(jie)段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合成開(kai)始生(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業(ye)(ye)化研(yan)究(jiu)始于1957年，多家研(yan)究(jiu)所和企(qi)業(ye)(ye)陸續開(kai)發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)能力(li)為(wei)135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷(wan)變成彈性(xing)(xing)體(ti)的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)(de)(de)。它(ta)主要以高(gao)分子(zi)量(liang)的(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)主要是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)(de)白(bai)炭(tan)黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十(shi)倍。有時為了降低成本(ben)或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入(ru)相應的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)或(huo)加(jia)(jia)成反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)高(gao)分子鏈的(de)交聯反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑分解(jie)產物和(he)其他揮發(fa)性化(hua)(hua)(hua)合物以(yi)穩(wen)定硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)各(ge)項性能(neng)。常(chang)用(yong)的(de)設備有(you)開放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真(zhen)空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)(du)，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)十分穩定，在不加任何添加劑的(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)優良(liang)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下，其物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織不粘連，具(ju)有(you)抗凝(ning)血作用(yong)，對(dui)肌體組織的(de)(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)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)工(gong)業(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分別達(da)到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研(yan)(yan)天(tian)下(xia)的(de)(de)新研(yan)(yan)究，增(zeng)加有(you)機硅(gui)(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)零(ling)部(bu)(bu)件(jian)方面的(de)(de)用(yong)量，可以(yi)大(da)幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全(quan)性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)量和單車(che)用(yong)量水(shui)平的(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)對(dui)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家(jia)鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)零(ling)部(bu)(bu)件(jian)實現自主(zhu)化(hua)，《2012年度黨政機關公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目(mu)錄(lu)（征求(qiu)意見稿）》為自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴(kuo)大(da)在政府(fu)采購的(de)(de)市場份額，為改變目(mu)前國(guo)內(nei)政府(fu)采購以(yi)合(he)資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供了保障(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮(rong)將為汽(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提(ti)供有(you)力保障(zhang)。預測未(wei)來(lai)3年，我(wo)國(guo)室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)行業(ye)(ye)將以(yi)年均20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非石油(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石油(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石油(you)價格(ge)的(de)大(da)(da)幅(fu)上漲，同(tong)時我(wo)國在(zai)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)關(guan)鍵原(yuan)料有(you)機(ji)硅單(dan)體的(de)生產(chan)(chan)技術方面取得突破(po)，有(you)機(ji)硅單(dan)體的(de)生產(chan)(chan)技術在(zai)2005年(nian)前(qian)被(bei)幾(ji)家跨(kua)國公(gong)司(si)壟斷(duan)，但(dan)目前(qian)我(wo)國已發展成為(wei)(wei)全(quan)球有(you)機(ji)硅單(dan)體第1大(da)(da)國，這2個方面原(yuan)因使(shi)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)價格(ge)從2011年(nian)起開始(shi)低于(yu)石油(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約(yue)為(wei)(wei)大(da)(da)宗石油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成為(wei)(wei)廉價的(de)合成橡(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)規(gui)模替(ti)代石油(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)拓展有(you)機(ji)硅產(chan)(chan)業的(de)市場空間(jian)，同(tong)時將(jiang)帶動硅油(you)、硅烷偶聯劑(ji)和硅樹脂等(deng)其(qi)他(ta)有(you)機(ji)硅產(chan)(chan)品的(de)消費。