硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)和氧原子(zi)交替構(gou)成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原子(zi)上通常連有兩個有機基(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要(yao)由(you)含(han)甲(jia)基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)的(de)引入(ru)可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐高、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)引入(ru)則(ze)可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐溫(wen)(wen)及耐油(you)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一(yi)般(ban)在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)也很(hen)突出(chu)，在180℃下(xia)可長期工作，稍高于200℃也能(neng)承受數(shu)周(zhou)或更長時(shi)(shi)間仍(reng)有彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)(shi)可耐300℃以上的(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)透(tou)(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧氣透(tou)(tou)過率在合成(cheng)(cheng)聚合物中是較高的(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在醫(yi)用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠分類的方(fang)法(fa)很多，通常按(an)固化前的形(xing)態分為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠；按(an)硫(liu)(liu)化溫度分為(wei)室溫硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠，高溫硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠；按(an)所用單(dan)體(ti)的不同，可分為(wei)甲基(ji)(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠，甲基(ji)(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠等(deng)；按(an)性能和用途(tu)的不同又可分為(wei)通用型(xing)(xing)、超耐低溫型(xing)(xing)、超耐高溫型(xing)(xing)、高強力(li)型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫(yi)用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期是(shi)由美國以三氯化鐵(tie)為(wei)催(cui)化劑合成的。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)(nian)，采用高(gao)比表面積的氣相法(fa)白炭黑(hei)補強的硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性(xing)能躍升(sheng)到(dao)實用階(jie)段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術(shu)的基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的國家(jia)有美國。俄(e)羅斯、德國、日本、韓國和中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業化研(yan)究始于1957年(nian)(nian)，多家(jia)研(yan)究所(suo)和企業陸續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅氧烷(wan)變成彈性(xing)體的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)(gao)分子(zi)量的(de)(de)聚(ju)甲基乙(yi)烯基硅氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填(tian)料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是各種類型(xing)的(de)(de)白(bai)炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)(jia)數十倍。有時(shi)為(wei)了降低成本或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種特殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)各種添加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑是各種有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成反應(ying)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方(fang)法如圖所示(shi)。一(yi)次(ci)硫化(hua)(hua)的目的是進(jin)行(xing)高分(fen)子鏈的交(jiao)聯(lian)反(fan)應；二(er)次(ci)硫化(hua)(hua)的目的是進(jin)行(xing)補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫化(hua)(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其他揮發性化(hua)(hua)合物(wu)以穩定硫化(hua)(hua)膠的各(ge)項性能。常用的設備有開放(fang)式煉膠機、捏(nie)合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達-100℃，表(biao)明其(qi)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線(xian)等十分(fen)穩(wen)定(ding)，在不(bu)加任(ren)何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化碳等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)(ti)組織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有抗凝血作用，對(dui)肌體(ti)(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別(bie)適合(he)作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)車(che)(che)工(gong)業協會統(tong)計，2012年，汽(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達(da)到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工(gong)業硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天(tian)下的(de)(de)(de)(de)(de)新研究，增加有(you)機(ji)硅(gui)材(cai)料在(zai)汽(qi)車(che)(che)零部(bu)件方(fang)面的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)車(che)(che)工(gong)業對硅(gui)橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)增加。國家(jia)鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)零部(bu)件實現自主(zhu)化(hua)，《2012年度黨政(zheng)機(ji)關(guan)公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求(qiu)意見稿）》為自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴(kuo)大在(zai)政(zheng)府(fu)(fu)采(cai)購(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)市場份額，為改變目(mu)前國內政(zheng)府(fu)(fu)采(cai)購(gou)以(yi)合資(zi)品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供了保障(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展(zhan)，國產(chan)汽(qi)車(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)(de)繁(fan)榮(rong)將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)供有(you)力保障(zhang)。預測未來3年，我國室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)行業將(jiang)以(yi)年均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成橡膠(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成橡膠(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為石(shi)(shi)油(you)(you)(you)價格(ge)的(de)(de)(de)大幅(fu)上漲，同時(shi)(shi)我國在硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵原料(liao)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術方面取得突(tu)破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術在2005年前(qian)被幾家跨國公司壟斷(duan)，但(dan)目(mu)前(qian)我國已發展成為全(quan)球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體第1大國，這2個(ge)方面原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)價格(ge)從2011年起開(kai)(kai)始(shi)(shi)低于石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成橡膠(jiao)，僅約(yue)為大宗(zong)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為廉價的(de)(de)(de)合(he)成橡膠(jiao)，并開(kai)(kai)始(shi)(shi)大規(gui)模(mo)替代(dai)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成橡膠(jiao)。這將極大拓展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市場(chang)空間(jian)，同時(shi)(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他(ta)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消費。