硅橡膠是(shi)(shi)指主(zhu)鏈由(you)硅(gui)和(he)氧(yang)原子交替構成，硅(gui)原子上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)團的(de)(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由(you)含甲(jia)基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組(zu)成。苯基(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)(gao)、低溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)，三(san)氟(fu)丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐溫及(ji)耐油性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐低溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)工作。引入苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)(neng)(neng)也(ye)很(hen)突(tu)出(chu)(chu)，在(zai)180℃下可(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)(gao)于(yu)200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)承受(shou)數周或更長時間(jian)仍有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率在(zai)合(he)成聚(ju)合(he)物中是(shi)(shi)較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出(chu)(chu)特性(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類的(de)方法很多，通(tong)常按固化(hua)(hua)前的(de)形態分為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫度分為室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所(suo)用(yong)單體的(de)不(bu)同，可(ke)分為甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按性能和(he)用(yong)途(tu)的(de)不(bu)同又(you)可(ke)分為通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)(xing)、超(chao)耐高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)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)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以(yi)三氯化鐵為催化劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世(shi)。1948年(nian)，采用高比表(biao)面積的(de)氣相法白炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升到(dao)實(shi)用階段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術(shu)的(de)基(ji)(ji)礎。從二甲基(ji)(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成開始(shi)(shi)生產硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有(you)美國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化研究始(shi)(shi)于1957年(nian)，多家(jia)研究所和(he)企業陸續開發(fa)出各(ge)種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能(neng)力(li)為135千噸，其(qi)中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化硅橡膠是(shi)(shi)指聚硅氧(yang)烷變(bian)成彈(dan)性體(ti)的過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化成型(xing)的。它主要以高(gao)分子量的聚甲(jia)基乙烯基硅氧(yang)烷為生膠，混入補(bu)強填料(liao)、硫(liu)(liu)化劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化成彈(dan)性體(ti)。硅橡膠的補(bu)強主要是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類型(xing)的白炭黑，可使硫(liu)(liu)化膠的強度(du)增(zeng)加(jia)數(shu)十倍(bei)。有(you)時為了降低(di)成本(ben)或改善膠料(liao)性能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化膠各(ge)種(zhong)特殊(shu)的性能(neng)，也加(jia)入相應的各(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機過(guo)氧(yang)化物或加(jia)成反應催化劑(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的目的是(shi)(shi)進行高分子鏈(lian)的交(jiao)聯反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的目的是(shi)(shi)進行補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產物(wu)和其他揮(hui)發(fa)性化(hua)(hua)合(he)物(wu)以穩定(ding)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的各項性能。常用的設備有開放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空(kong)密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)(ran)常溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅(jin)是天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且(qie)力學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)度一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特殊配(pei)方(fang)可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這(zhe)對(dui)航(hang)空(kong)(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于(yu)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐油及(ji)化學(xue)(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空(kong)(kong)氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織(zhi)不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合作為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同(tong)比分別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)用量約達(da)2.0萬t。根據觀研天下的(de)新研究，增(zeng)加(jia)(jia)有機(ji)(ji)硅(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面(mian)的(de)用量，可以大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)(che)用量水平的(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)增(zeng)加(jia)(jia)。國家鼓勵(li)自主品牌的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自主化，《2012年(nian)度黨政機(ji)(ji)關(guan)公務(wu)用車(che)(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為自主品牌擴大在政府(fu)采購的(de)市場(chang)份額，為改變目前國內政府(fu)采購以合資品牌產品為主的(de)局(ju)面(mian)提(ti)供(gong)了(le)保障。促進自主品牌發展(zhan)，國產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁(fan)榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用提(ti)供(gong)有力保障。預測未來3年(nian)，我(wo)國室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的(de)非石油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非石油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量(liang)的(de)98%。但因為(wei)石油(you)(you)(you)價(jia)格的(de)大(da)幅上(shang)漲，同(tong)時我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)技(ji)術方面(mian)取得突(tu)破，有機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)技(ji)術在2005年前被幾家(jia)跨國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已發(fa)展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全球(qiu)有機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)，這2個方面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)格從2011年起開始低于石油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石油(you)(you)(you)基橡(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規模替(ti)代石油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)拓展(zhan)有機硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)市(shi)場(chang)空間，同(tong)時將帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其他(ta)有機硅(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)消(xiao)費。