硅橡膠是(shi)(shi)指(zhi)主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基和(he)少量(liang)乙烯(xi)基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基的(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基及氰基的(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工(gong)作。引(yin)入苯基后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長(chang)期工(gong)作，稍高(gao)于(yu)200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時間仍有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過(guo)率(lv)在(zai)合成聚合物(wu)中是(shi)(shi)較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不(bu)會導致凝(ning)血的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠分(fen)(fen)類的(de)方法(fa)很多(duo)，通常按(an)固化(hua)(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)硫化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)所(suo)用單體的(de)不同，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲基乙烯(xi)(xi)基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲基苯(ben)基乙烯(xi)(xi)基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠等；按(an)性能(neng)和用途的(de)不同又(you)可(ke)分(fen)(fen)為(wei)通用型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由(you)美(mei)國(guo)以三氯(lv)化鐵為(wei)催(cui)化劑(ji)合(he)成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問(wen)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)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實(shi)用階(jie)段(duan)，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產技術的(de)基(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開(kai)始生(sheng)(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有(you)美(mei)國(guo)。俄(e)羅斯、德(de)國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化研究始于1957年，多家研究所和企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產能力為(wei)135千噸，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅橡膠(jiao)是指聚(ju)硅氧烷(wan)變(bian)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)過程是經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化成(cheng)(cheng)型的(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)聚(ju)甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)，混(hun)入(ru)補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化劑等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)化成(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)主(zhu)要是各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)類(lei)型的(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)化膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或(huo)改(gai)善膠(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予(yu)硫(liu)化膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)特(te)殊的(de)性(xing)能，也加(jia)入(ru)相應的(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化劑是各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)有機過氧化物(wu)或(huo)加(jia)成(cheng)(cheng)反(fan)應催(cui)化劑。

加工成型方法如(ru)圖(tu)所(suo)示(shi)。一次(ci)硫化(hua)(hua)的目(mu)的是進行(xing)高(gao)分(fen)子鏈的交聯反應；二次(ci)硫化(hua)(hua)的目(mu)的是進行(xing)補充交聯、驅(qu)除硫化(hua)(hua)劑分(fen)解(jie)產物和其(qi)他揮發性化(hua)(hua)合(he)物以穩定硫化(hua)(hua)膠(jiao)的各項性能。常用(yong)的設備有開放式(shi)煉膠(jiao)機(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅(jin)是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航空、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫(zi)外線等(deng)(deng)(deng)十分穩定(ding)，在不(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)和(he)耐電弧性(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于(yu)通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等(deng)(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)(deng)(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅(xiu)，與人體(ti)組(zu)織不(bu)粘連，具有(you)抗(kang)凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特(te)別適合作為(wei)醫用(yong)(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會(hui)統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別(bie)達到(dao)1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方面(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安(an)全性能，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)(liang)水平的(de)(de)提(ti)高都(dou)將(jiang)(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠需求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)(zi)主化，《2012年度黨政機(ji)關(guan)(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主品牌(pai)擴大在(zai)政府采購(gou)的(de)(de)市場(chang)份額(e)，為(wei)改(gai)變目(mu)前國(guo)內政府采購(gou)以(yi)合資品牌(pai)產(chan)品為(wei)主的(de)(de)局面(mian)提(ti)供了(le)保障。促進自(zi)(zi)主品牌(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力保障。預測未來3年，我國(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)(jiang)以(yi)年均(jun)20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)(de)大幅上漲，同(tong)時我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術(shu)方面取得突破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術(shu)在2005年前被幾家跨國(guo)公(gong)司壟斷(duan)，但目前我國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體第1大國(guo)，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從(cong)2011年起(qi)開始低于石(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價(jia)的(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大規(gui)模替代石(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大拓展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市(shi)場空間，同(tong)時將帶動(dong)硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)消費(fei)。