硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通(tong)常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要由(you)含甲基(ji)(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良(liang)好，一(yi)般在(zai)(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)工作(zuo)(zuo)。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐熱(re)性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出，在(zai)(zai)(zai)180℃下可(ke)長(chang)期(qi)工作(zuo)(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數周(zhou)或(huo)更長(chang)時(shi)間仍有(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐300℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧(yang)(yang)氣透(tou)過率在(zai)(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的方法很多，通(tong)常按固化前(qian)的形態(tai)分(fen)(fen)為(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化溫度分(fen)(fen)為(wei)(wei)室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用單體(ti)的不同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)(deng)；按性(xing)能和用途的不同(tong)又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)通(tong)用型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)(deng)(deng)等(deng)(deng)(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國以三(san)氯化鐵為(wei)催化劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年，采用(yong)高比表面積(ji)的(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使(shi)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升(sheng)到(dao)實用(yong)階段，奠定了現代硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)基礎。從二甲(jia)基二氯硅烷合成(cheng)開(kai)始(shi)生產硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國家(jia)有(you)美國。俄(e)羅斯(si)、德(de)國、日本、韓國和中(zhong)國等(deng)。中(zhong)國硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化研究(jiu)始(shi)于(yu)1957年，多家(jia)研究(jiu)所和企業陸(lu)續開(kai)發(fa)出各種硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力為(wei)135千(qian)噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧烷變成彈性(xing)體的(de)(de)過程是(shi)經(jing)過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成型的(de)(de)。它主(zhu)要以高分子(zi)量的(de)(de)聚(ju)甲(jia)基乙烯基硅氧烷為生膠(jiao)，混(hun)入(ru)補強(qiang)(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)(qiang)主(zhu)要是(shi)各種類(lei)型的(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度增(zeng)加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成本或改善(shan)膠(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)及賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種特(te)殊的(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)(jia)入(ru)相應的(de)(de)各種添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種有機過氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成反應催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工(gong)成型(xing)方法如圖所示(shi)。一次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)高分(fen)子鏈的(de)交聯反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)補(bu)充(chong)交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產物和其他揮(hui)發性(xing)化(hua)合物以穩(wen)定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)各(ge)項性(xing)能。常用的(de)設備有開放式煉膠(jiao)機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真空密(mi)煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是(shi)(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅(jin)是(shi)(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠或(huo)某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環(huan)境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠仍能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬(ying)度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)顯變(bian)化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達(da)-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)(you)異。這對(dui)航(hang)空、宇(yu)航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫外線等(deng)十(shi)分穩定，在不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下，就具(ju)有優(you)(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具(ju)有優(you)(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)(you)于(yu)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。（6）耐(nai)油(you)(you)及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠無毒，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)有抗(kang)凝血作用，對(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用量約(yue)達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研(yan)天下(xia)的(de)(de)新研(yan)究，增加(jia)有(you)(you)機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)零部件方(fang)面的(de)(de)用量，可以大幅度提高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)(che)產量和單車(che)(che)(che)用量水平的(de)(de)提高都(dou)將推動汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對(dui)硅(gui)橡膠(jiao)需(xu)求(qiu)的(de)(de)增加(jia)。國(guo)家(jia)鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零部件實現(xian)自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機關公(gong)務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府采購的(de)(de)市場份額(e)，為改(gai)變目前(qian)國(guo)內(nei)政府采購以合資品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為主(zhu)的(de)(de)局面提供(gong)了保障。促(cu)進(jin)自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將為汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應(ying)用提供(gong)有(you)(you)力保障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是重(zhong)要的非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)，約(yue)(yue)占(zhan)非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)消費(fei)量的98%。但(dan)因(yin)為石(shi)油(you)(you)價格的大(da)幅上漲，同(tong)時我國在(zai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的關鍵原料有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的生產(chan)技(ji)術方面取得突(tu)破，有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的生產(chan)技(ji)術在(zai)2005年前被(bei)幾家跨國公司壟斷(duan)，但(dan)目前我國已發(fa)展成(cheng)為全球有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國，這(zhe)2個方面原因(yin)使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的價格從2011年起開始低于石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)，僅約(yue)(yue)為大(da)宗(zong)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)的80%～90%，成(cheng)為廉價的合成(cheng)橡膠(jiao)，并開始大(da)規模替(ti)代(dai)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)拓(tuo)展有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的市場空間，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其(qi)他(ta)有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的消費(fei)。