硅橡膠是(shi)指主鏈由(you)硅和氧(yang)原子交(jiao)替(ti)構成，硅原子上通常連(lian)有兩個(ge)有機(ji)基團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)主要由(you)含甲基和少量(liang)乙烯基的(de)(de)硅氧(yang)鏈節組成。苯(ben)基的(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)(gao)、低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能，三氟丙基及氰基的(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能。硅橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能良好，一般在-55℃下仍能工作。引入(ru)苯(ben)基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能也很突出(chu)，在180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能承受(shou)數周或更(geng)長(chang)時(shi)間仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率在合成聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅橡(xiang)膠(jiao)還(huan)具有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫(yi)用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法(fa)很多，通常按固(gu)化前的(de)形態分(fen)為固(gu)體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)(wen)度分(fen)為室(shi)溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的(de)不同，可分(fen)為甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)途的(de)不同又可分(fen)為通用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠早(zao)期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑合(he)(he)成(cheng)(cheng)的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠產品問世。1948年(nian)(nian)，采用高比表面(mian)積(ji)的(de)氣相法(fa)白(bai)炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠研(yan)制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)性能(neng)躍升(sheng)到實用階段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生(sheng)(sheng)產技術的(de)基礎。從(cong)二(er)甲(jia)基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)(he)成(cheng)(cheng)開始生(sheng)(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)工業(ye)化(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)(nian)，多家研(yan)究(jiu)所和(he)企業(ye)陸續(xu)開發(fa)出各(ge)種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生(sheng)(sheng)產能(neng)力為135千噸，其(qi)中(zhong)(zhong)高溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷變(bian)成彈性(xing)體的(de)過(guo)(guo)程是(shi)經過(guo)(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成型的(de)。它主要(yao)以高分子(zi)量的(de)聚(ju)甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補強(qiang)(qiang)主要(yao)是(shi)各(ge)種類型的(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)(qiang)度增(zeng)加數十倍(bei)。有(you)(you)時(shi)為了降低(di)成本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種特(te)殊的(de)性(xing)能，也加入相應的(de)各(ge)種添加劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)種有(you)(you)機過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加成反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如(ru)圖所(suo)示。一次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行(xing)高(gao)分子鏈的(de)(de)交聯(lian)反應；二(er)次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行(xing)補(bu)充交聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)分解產物和其他揮發性化(hua)合物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有(you)開放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真空密煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅(jin)是天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些(xie)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但(dan)(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度，且力學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可(ke)達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線(xian)等(deng)(deng)十分(fen)穩定(ding)，在(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就(jiu)具有優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化(hua)(hua)學(xue)(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中(zhong)等(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)等(deng)(deng)氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織(zhi)不(bu)粘連，具有抗凝(ning)血作用(yong)(yong)，對(dui)(dui)肌(ji)體(ti)(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特(te)(te)別(bie)適合(he)作為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別達(da)(da)到1927.18萬(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分別增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業硅橡膠(jiao)的(de)(de)用量(liang)(liang)約達(da)(da)2.0萬(wan)(wan)t。根據(ju)觀研天(tian)下的(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加有機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)用量(liang)(liang)，可以大(da)幅(fu)度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)用量(liang)(liang)水平的(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業對硅橡膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實(shi)現(xian)自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機關(guan)公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求意(yi)見(jian)稿）》為自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌擴大(da)在(zai)政府采購的(de)(de)市場份額，為改變目(mu)前國內(nei)政府采購以合(he)資(zi)品(pin)牌產(chan)品(pin)為主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保(bao)障(zhang)(zhang)。促(cu)進(jin)自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌發展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用提(ti)供(gong)有力保(bao)障(zhang)(zhang)。預(yu)測未來(lai)3年(nian)，我(wo)國室(shi)溫(wen)硫化硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此(ci)外(wai)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要(yao)的(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量(liang)的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)大幅(fu)上漲(zhang)，同(tong)時我國(guo)在硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)硅單(dan)體的(de)(de)生產(chan)(chan)技術方面取得突破，有機(ji)硅單(dan)體的(de)(de)生產(chan)(chan)技術在2005年前(qian)被(bei)幾家跨國(guo)公司壟斷(duan)，但(dan)目前(qian)我國(guo)已發展成(cheng)為(wei)(wei)全球有機(ji)硅單(dan)體第1大國(guo)，這2個(ge)方面原(yuan)因使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開(kai)(kai)始低于石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大宗石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉(lian)價(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)(kai)始大規模(mo)替代石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)(jiang)極大拓展有機(ji)硅產(chan)(chan)業的(de)(de)市場空(kong)間，同(tong)時將(jiang)(jiang)帶動硅油(you)、硅烷偶聯劑和硅樹(shu)脂等其(qi)他有機(ji)硅產(chan)(chan)品的(de)(de)消費(fei)。