硅橡膠是指主(zhu)鏈由(you)硅和氧(yang)原子交替構(gou)成(cheng)，硅原子上通(tong)常(chang)連(lian)有(you)兩個有(you)機基團的(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)硅橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由(you)含甲基和少(shao)量乙烯基的(de)硅氧(yang)鏈節(jie)組成(cheng)。苯(ben)基的(de)引(yin)入可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基及(ji)氰基的(de)引(yin)入則可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)工(gong)作(zuo)(zuo)。引(yin)入苯(ben)基后(hou)，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突出，在180℃下可(ke)長(chang)(chang)期工(gong)作(zuo)(zuo)，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更(geng)長(chang)(chang)時(shi)間仍有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率在合(he)成(cheng)聚合(he)物中是較高(gao)(gao)(gao)的(de)。此外，硅橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導致凝(ning)血的(de)突出特(te)性(xing)(xing)(xing)，因此在醫(yi)用領域(yu)應用廣(guang)泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠分(fen)類的方法(fa)很多，通常按(an)固(gu)化(hua)前的形態分(fen)為(wei)(wei)固(gu)體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和液體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)硫化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，高溫(wen)(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)所用(yong)單體的不同(tong)，可分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠等；按(an)性能和用(yong)途的不同(tong)又可分(fen)為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超耐低(di)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵(tie)為催(cui)化(hua)劑合(he)成的。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用高(gao)比表面積的氣(qi)相法白炭黑補強的硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的性能躍升到(dao)實用階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術(shu)的基(ji)礎。從二(er)甲(jia)基(ji)二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)合(he)成開(kai)始(shi)生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的工業化(hua)研究(jiu)(jiu)始(shi)于1957年(nian)(nian)，多家研究(jiu)(jiu)所和企(qi)業陸續開(kai)發出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力為135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚硅氧烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體的(de)過程(cheng)是(shi)(shi)經(jing)過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要(yao)以高分(fen)子量的(de)聚甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅氧烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)(ru)補強填料(liao)(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)補強主要(yao)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種類型的(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強度增加(jia)(jia)(jia)數(shu)十倍。有(you)時為(wei)了(le)降低成(cheng)本(ben)或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料(liao)(liao)性(xing)(xing)能及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種特(te)殊(shu)的(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)相應的(de)各(ge)(ge)種添加(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)(ge)種有(you)機(ji)過氧化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進(jin)行(xing)高分(fen)子鏈的(de)(de)交聯反應；二次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進(jin)行(xing)補充(chong)交聯、驅除(chu)硫(liu)(liu)化劑分(fen)解產物(wu)和其他揮發性化合物(wu)以穩定(ding)硫(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)(de)各項性能(neng)。常用的(de)(de)設(she)備有開放(fang)式(shi)煉(lian)膠(jiao)機、捏(nie)合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些(xie)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表(biao)面硬(ying)度(du)，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這(zhe)對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線(xian)等(deng)十分穩定(ding)，在不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)也非常好。（5）物理機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及化(hua)學試劑性(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐油(you)、耐溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)(ti)組(zu)織不粘(zhan)連，具有(you)抗(kang)凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常少。特別適合作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別達到(dao)1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬t。根據觀研(yan)(yan)天下的(de)(de)(de)(de)新研(yan)(yan)究，增加(jia)(jia)有(you)機硅材(cai)料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)方面(mian)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量，可以大幅(fu)度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量和單(dan)車(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)(de)(de)提高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)對(dui)硅橡(xiang)膠需求的(de)(de)(de)(de)增加(jia)(jia)。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵(li)自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)機關公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見(jian)稿）》為自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴(kuo)大在(zai)(zai)政(zheng)府采購的(de)(de)(de)(de)市場(chang)份額，為改變目前(qian)國(guo)(guo)內政(zheng)府采購以合(he)資品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面(mian)提供(gong)了保障(zhang)。促(cu)進(jin)自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提供(gong)有(you)力(li)保障(zhang)。預測(ce)未來3年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將以年(nian)(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)大(da)(da)幅上漲，同時(shi)我國在(zai)(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有(you)機硅(gui)(gui)單體的(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)技(ji)術(shu)方(fang)面(mian)取得(de)突(tu)破，有(you)機硅(gui)(gui)單體的(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)技(ji)術(shu)在(zai)(zai)2005年前被幾家(jia)跨國公司壟斷，但目前我國已發(fa)展成(cheng)為(wei)全球有(you)機硅(gui)(gui)單體第1大(da)(da)國，這2個方(fang)面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格(ge)從2011年起開(kai)(kai)始(shi)低于石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)(da)宗石(shi)油(you)(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)(kai)始(shi)大(da)(da)規模替(ti)代石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)拓展有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)業(ye)的(de)市(shi)場空間，同時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂(zhi)等其他有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)品的(de)消費(fei)。