硅橡膠是(shi)指(zhi)主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧原子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子上(shang)(shang)通常(chang)連(lian)有(you)兩個(ge)有(you)機基團(tuan)的(de)(de)(de)橡膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)主(zhu)要由含甲基和少量乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基的(de)(de)(de)引入可提高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐高、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙基及(ji)氰基的(de)(de)(de)引入則可提高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐溫及(ji)耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)耐低溫性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引入苯基后(hou)，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突(tu)出，在180℃下(xia)可長(chang)期(qi)工作，稍高于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更長(chang)時間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可耐300℃以(yi)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過(guo)率在合成聚合物中是(shi)較高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在醫(yi)用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的(de)方(fang)法很多，通(tong)常(chang)按固化前(qian)的(de)形態(tai)分(fen)(fen)為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化溫(wen)度分(fen)(fen)為室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單體的(de)不同(tong)，可分(fen)(fen)為甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)(deng)；按性能和用(yong)途的(de)不同(tong)又可分(fen)(fen)為通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)早期是由美國(guo)以三(san)氯(lv)化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)產(chan)(chan)(chan)品(pin)問世。1948年，采用高比表面積的(de)(de)氣相法(fa)白(bai)炭黑補(bu)強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)研(yan)制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍升到實(shi)用階段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)生產(chan)(chan)(chan)技術的(de)(de)基礎。從二甲(jia)基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生產(chan)(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研(yan)究始于1957年，多家研(yan)究所和企(qi)業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)。到2003年底，中國(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)生產(chan)(chan)(chan)能力(li)為(wei)135千噸，其中高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠是(shi)指聚(ju)硅氧烷變成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)分子量的(de)(de)聚(ju)甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅氧烷為生膠，混(hun)入補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅橡膠的(de)(de)補(bu)強(qiang)主要(yao)是(shi)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數(shu)十倍(bei)。有時為了降低(di)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)或改(gai)善膠料性(xing)(xing)能及賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)入相應的(de)(de)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如(ru)圖所示。一次硫(liu)化的(de)目(mu)(mu)的(de)是進(jin)行(xing)高(gao)分(fen)子(zi)鏈(lian)的(de)交聯(lian)(lian)反應；二次硫(liu)化的(de)目(mu)(mu)的(de)是進(jin)行(xing)補(bu)充交聯(lian)(lian)、驅除(chu)硫(liu)化劑分(fen)解(jie)產(chan)物和其他(ta)揮發(fa)性(xing)(xing)化合物以穩定硫(liu)化膠(jiao)的(de)各(ge)項(xiang)性(xing)(xing)能。常用的(de)設備有開(kai)放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變(bian)化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)化溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這(zhe)對航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)(yang)(yang)及紫外線等(deng)十分穩(wen)定(ding)，在(zai)不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于(yu)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)(yang)(yang)化碳等(deng)氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味(wei)，無嗅，與(yu)人體組織不粘連，具(ju)(ju)有抗凝血作(zuo)用，對肌體組織的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特別適合(he)作(zuo)為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分(fen)別達到(dao)1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比(bi)分(fen)別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)用量約達2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)新(xin)研(yan)究，增加有機硅(gui)(gui)材料(liao)在汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件方面的(de)用量，可(ke)以大(da)幅度提(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量和單(dan)車(che)(che)(che)用量水(shui)平的(de)提(ti)高(gao)都將推動汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)增加。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件實現自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨(dang)政(zheng)機關公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)擴大(da)在政(zheng)府采購的(de)市場份額，為(wei)改變目前(qian)國(guo)內政(zheng)府采購以合(he)資品(pin)(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)局面提(ti)供(gong)了保障(zhang)。促進自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)業的(de)繁榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用提(ti)供(gong)有力保障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)行業將以年(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠是重(zhong)要的(de)(de)(de)非石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，約(yue)占非石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠消(xiao)費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石油(you)(you)(you)價格的(de)(de)(de)大幅上漲，同時(shi)我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)關鍵(jian)原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生(sheng)產技術方(fang)面(mian)取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生(sheng)產技術在2005年前被(bei)幾家跨國公(gong)司壟斷，但目(mu)前我國已發展成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第1大國，這(zhe)2個方(fang)面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)價格從2011年起(qi)開始低于石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，僅(jin)約(yue)為(wei)(wei)大宗石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，并開始大規模替代石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠。這(zhe)將(jiang)極大拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市場空間，同時(shi)將(jiang)帶(dai)動(dong)硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和(he)硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)。