硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原子交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上(shang)(shang)通常(chang)連有兩個(ge)有機基(ji)團的(de)(de)(de)橡膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)主要由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節(jie)組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引(yin)入苯(ben)基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出，在180℃下可(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受(shou)數(shu)周或更長時(shi)間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(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(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠分(fen)類的方(fang)法很多(duo)，通(tong)常按固(gu)化前的形(xing)態分(fen)為(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠；按硫化溫度分(fen)為(wei)室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠，高溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠；按所用(yong)單體的不同，可(ke)分(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠等；按性能和用(yong)途(tu)的不同又可(ke)分(fen)為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)、超耐(nai)(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)(nai)高溫型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑(ji)合成(cheng)的。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)產品(pin)問世。1948年，采用(yong)高比(bi)表(biao)面(mian)積的氣相法白炭黑(hei)補強的硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的性能躍升到(dao)實用(yong)階(jie)段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的基礎。從(cong)二(er)(er)甲基二(er)(er)氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)家有美國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本(ben)、韓國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的工業化(hua)研究始(shi)于(yu)1957年，多(duo)家研究所和(he)企(qi)業陸續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能力(li)為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量(liang)的(de)(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)，混(hun)入(ru)補(bu)強(qiang)填料、硫化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下(xia)硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)類(lei)型的(de)(de)(de)(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有(you)時(shi)為了降低(di)成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)料性(xing)能及賦(fu)予(yu)硫化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入(ru)相應的(de)(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)有(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所(suo)示。一(yi)次硫化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)(jin)行高分(fen)(fen)子鏈(lian)的(de)交(jiao)(jiao)聯反應；二次硫化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)(jin)行補(bu)充(chong)交(jiao)(jiao)聯、驅除硫化(hua)劑分(fen)(fen)解(jie)產物(wu)和其他揮(hui)發性(xing)化(hua)合物(wu)以穩定(ding)硫化(hua)膠的(de)各項性(xing)能(neng)。常用(yong)的(de)設備有開(kai)放式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或(huo)某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的一(yi)半，但在200℃以(yi)上(shang)的高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變(bian)化(hua)(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配(pei)方可達-100℃，表(biao)明其低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航空(kong)、宇航工(gong)業的意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外(wai)線(xian)等十分穩定(ding)，在不(bu)加任何添加劑(ji)的情況(kuang)下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)(you)優(you)(you)良的耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)(you)異的絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差(cha)，但在150℃的高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)(you)中等的耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等氣(qi)體(ti)的透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織不(bu)粘連，具(ju)有(you)(you)抗(kang)凝(ning)血作用，對(dui)肌體(ti)組織的反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合(he)作為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工業協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產銷分別(bie)(bie)達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別(bie)(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)新(xin)研究，增加有(you)機硅(gui)(gui)材料在(zai)(zai)(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量，可以大(da)(da)幅度(du)提高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產量和單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量水平的(de)(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)工業對(dui)硅(gui)(gui)橡膠需求的(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵自主品(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自主化，《2012年(nian)度(du)黨政機關(guan)公(gong)務(wu)用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征(zheng)求意(yi)見稿）》為自主品(pin)(pin)牌擴大(da)(da)在(zai)(zai)(zai)政府采購(gou)的(de)(de)(de)市場份(fen)額，為改變目前國(guo)(guo)內政府采購(gou)以合(he)資品(pin)(pin)牌產品(pin)(pin)為主的(de)(de)(de)局面(mian)提供了保障(zhang)。促進自主品(pin)(pin)牌發展(zhan)，國(guo)(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)提供有(you)力保障(zhang)。預測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)(gui)橡膠在(zai)(zai)(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)行業將(jiang)以年(nian)均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)(wei)石(shi)油價(jia)格的(de)大(da)幅上漲，同時我國在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵(jian)原(yuan)料有機硅(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術方面(mian)取得突破，有機硅(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術在2005年前被幾家跨國公司(si)壟斷，但(dan)目前我國已發(fa)展(zhan)成(cheng)為(wei)(wei)全球有機硅(gui)單體(ti)第1大(da)國，這2個方面(mian)原(yuan)因(yin)使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格從2011年起開(kai)始低(di)于(yu)石(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)油基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替代(dai)石(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)(jiang)極大(da)拓(tuo)展(zhan)有機硅(gui)產(chan)業的(de)市場空(kong)間(jian)，同時將(jiang)(jiang)帶動硅(gui)油、硅(gui)烷(wan)偶(ou)聯劑和(he)硅(gui)樹脂等其他有機硅(gui)產(chan)品的(de)消費。