硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通常連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)主要由含甲基(ji)和(he)少量(liang)乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)引入可(ke)(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐高(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)引入則可(ke)(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)(wen)及(ji)耐油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)耐低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)良(liang)好，一般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)工作(zuo)。引入苯基(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突出，在180℃下(xia)可(ke)(ke)(ke)長期(qi)工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受(shou)數(shu)周或更長時(shi)間仍(reng)有彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)(ke)耐300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率在合成(cheng)聚(ju)合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)還具有生理(li)惰性(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)突出特性(xing)，因此在醫用(yong)(yong)領域應(ying)用(yong)(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通常按固化(hua)前的(de)形(xing)態(tai)分(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體的(de)不(bu)同，可(ke)分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按性(xing)能和用(yong)途的(de)不(bu)同又(you)可(ke)分(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年，采用高(gao)比表面積的(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍(yue)升到實(shi)用階段，奠(dian)定了現(xian)代(dai)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業(ye)化(hua)研究始(shi)于1957年，多(duo)家(jia)研究所和(he)企業(ye)陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為(wei)135千噸，其中(zhong)(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷變(bian)成彈性(xing)(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型的(de)(de)(de)。它主(zhu)要以高分子量的(de)(de)(de)聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補強(qiang)(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度增(zeng)加(jia)數十(shi)倍(bei)。有(you)時為了(le)降低成本(ben)或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)入相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有(you)機(ji)過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)成反應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的目的是進(jin)行高分(fen)子鏈(lian)的交(jiao)聯反(fan)應(ying)；二(er)次硫(liu)化(hua)的目的是進(jin)行補充交(jiao)聯、驅(qu)除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解(jie)產物(wu)和其他揮發(fa)性(xing)化(hua)合(he)物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠的各項(xiang)性(xing)能。常用(yong)的設備有開放式煉膠機、捏合(he)機及真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)(shi)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表(biao)面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯(xian)變化。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)(yi)。這(zhe)對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等(deng)十分穩定，在不(bu)加任何添(tian)加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)(ju)有優(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)異(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)和耐電(dian)弧性(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)下，其(qi)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及(ji)化學試劑(ji)性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐油(you)、耐溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒(du)，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)(ti)組(zu)織不(bu)粘(zhan)連(lian)，具(ju)(ju)有抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別適合作為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產銷分別達到(dao)1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡膠的(de)用量(liang)約(yue)達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研天(tian)下的(de)新研究(jiu)，增加有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件(jian)方面(mian)的(de)用量(liang)，可以(yi)大幅(fu)度提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產量(liang)和單車(che)用量(liang)水(shui)平的(de)提(ti)(ti)高(gao)都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠需求(qiu)的(de)增加。國(guo)家(jia)鼓勵自主(zhu)品牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件(jian)實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機(ji)關公(gong)務用車(che)選用車(che)型目錄（征求(qiu)意見(jian)稿）》為(wei)自主(zhu)品牌擴(kuo)大在政(zheng)府采購的(de)市場(chang)份額，為(wei)改變目前國(guo)內政(zheng)府采購以(yi)合資品牌產品為(wei)主(zhu)的(de)局面(mian)提(ti)(ti)供(gong)了保障(zhang)。促進自主(zhu)品牌發(fa)(fa)展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠的(de)應用提(ti)(ti)供(gong)有力保障(zhang)。預測(ce)未來(lai)3年(nian)，我國(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)橡膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)行(xing)業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)(fei)量的(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)(you)(you)價格(ge)的(de)(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)(tong)時我國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵(jian)原料有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術方面取得突破(po)，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術在(zai)2005年前(qian)被(bei)幾(ji)家跨國公司壟斷，但(dan)目前(qian)我國已(yi)發展(zhan)(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)為全球有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國，這2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格(ge)從2011年起開(kai)始(shi)低(di)于石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規模替代石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展(zhan)(zhan)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場空(kong)間，同(tong)(tong)時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)(de)消費(fei)(fei)。