硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)(yuan)子交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)(yuan)子上(shang)(shang)通常連有兩個有機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠主要由含甲基和(he)少量乙烯(xi)基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成(cheng)(cheng)。苯(ben)基的(de)(de)(de)引(yin)入可提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐高、低溫(wen)性(xing)(xing)能，三氟(fu)丙基及氰基的(de)(de)(de)引(yin)入則可提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠耐低溫(wen)性(xing)(xing)能良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能工(gong)作。引(yin)入苯(ben)基后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能也(ye)很(hen)突出(chu)，在(zai)180℃下可長(chang)期工(gong)作，稍高于(yu)200℃也(ye)能承受(shou)數周或更長(chang)時間(jian)仍有彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時可耐300℃以上(shang)(shang)的(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好(hao)，氧氣透(tou)過率(lv)在(zai)合成(cheng)(cheng)聚合物(wu)中是(shi)較高的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠還具(ju)有生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因(yin)此(ci)在(zai)醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的(de)方法很多(duo)，通常(chang)按固化(hua)前(qian)的(de)形態分為(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)分為(wei)(wei)室(shi)溫(wen)(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用單(dan)體(ti)的(de)不(bu)同，可(ke)分為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按性能和用途的(de)不(bu)同又可(ke)分為(wei)(wei)通用型(xing)、超耐低溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯(lv)化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品問世(shi)。1948年(nian)，采用(yong)高比(bi)表面積的(de)氣相法(fa)白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升到實用(yong)階段，奠定(ding)了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技(ji)術的(de)基礎。從(cong)二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工業化研究始(shi)于(yu)1957年(nian)，多家研究所(suo)和(he)企業陸續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能力(li)為135千噸，其(qi)中高溫(wen)膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧(yang)(yang)(yang)烷(wan)變成(cheng)彈性體的(de)(de)(de)過(guo)(guo)(guo)程是(shi)經過(guo)(guo)(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)。它主(zhu)要以高分子量的(de)(de)(de)聚(ju)甲(jia)基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)氧(yang)(yang)(yang)烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓(ya)下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)(ge)種類型的(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)數(shu)十倍(bei)。有時為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)性能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種特殊的(de)(de)(de)性能，也加(jia)入(ru)相應的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)(ge)種有機過(guo)(guo)(guo)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型方(fang)法(fa)如圖所示(shi)。一次硫化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)行高分(fen)子鏈的(de)(de)交聯反應；二次硫化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)行補充交聯、驅除硫化劑分(fen)解產物(wu)和(he)其他揮發(fa)性化合物(wu)以穩定(ding)硫化膠的(de)(de)各項性能(neng)。常用的(de)(de)設備(bei)有開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變(bian)化(hua)(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配(pei)方可(ke)達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)航空(kong)(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外線等十分穩定(ding)，在不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)(hua)(hua)學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)(hua)碳(tan)等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織(zhi)不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合作為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業協會統(tong)計，2012年(nian)(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別達(da)到(dao)1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同(tong)比分別增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業硅(gui)(gui)(gui)橡膠的用(yong)量(liang)(liang)約達(da)2.0萬t。根(gen)據(ju)觀研(yan)天下的新(xin)研(yan)究，增加有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)材(cai)料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面的用(yong)量(liang)(liang)，可以大(da)幅度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的提高都將推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業對硅(gui)(gui)(gui)橡膠需求(qiu)的增加。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)(zi)(zi)主品(pin)牌的汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自(zi)(zi)(zi)主化，《2012年(nian)(nian)(nian)度(du)黨政(zheng)機(ji)關(guan)公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿(gao)）》為(wei)(wei)自(zi)(zi)(zi)主品(pin)牌擴大(da)在政(zheng)府采(cai)(cai)購的市(shi)場份(fen)額，為(wei)(wei)改(gai)變目(mu)前國(guo)內(nei)政(zheng)府采(cai)(cai)購以合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)(wei)主的局(ju)面提供了保障(zhang)。促進(jin)自(zi)(zi)(zi)主品(pin)牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的繁(fan)榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的應(ying)用(yong)提供有力保障(zhang)。預測未(wei)來(lai)3年(nian)(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業將以年(nian)(nian)(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)非(fei)石油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石油(you)(you)價格(ge)的(de)(de)大幅上(shang)漲(zhang)，同時我國(guo)在硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料(liao)有機硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術(shu)方(fang)面取得突破，有機硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術(shu)在2005年前被幾家(jia)跨(kua)國(guo)公司壟(long)斷，但目前我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球(qiu)有機硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)第(di)1大國(guo)，這2個方(fang)面原(yuan)因(yin)使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年起開(kai)始低于石油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大宗石油(you)(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)始大規模替代石油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大拓展(zhan)有機硅(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市場空間(jian)，同時將帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有機硅(gui)產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)消(xiao)費。