硅橡膠是指主鏈(lian)(lian)由硅(gui)(gui)和氧原子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子(zi)上(shang)通(tong)常連有兩(liang)個(ge)有機基(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)(lian)節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)引(yin)入可(ke)提高硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐高、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引(yin)入則(ze)可(ke)提高硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)(wen)及耐油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一(yi)般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引(yin)入苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工作，稍高于200℃也(ye)能(neng)(neng)承(cheng)受(shou)數周或更長(chang)時間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上(shang)的(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過率在(zai)合成(cheng)聚合物中是較高的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的方法很(hen)多，通常按(an)(an)固化(hua)(hua)前的形態分(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用(yong)(yong)單體的不同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和用(yong)(yong)途的不同(tong)又(you)可(ke)分(fen)(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型、超(chao)耐(nai)低溫(wen)(wen)型、超(chao)耐(nai)高溫(wen)(wen)型、高強力(li)型、耐(nai)油型、醫用(yong)(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三(san)氯化鐵(tie)為(wei)催化劑合(he)成的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品(pin)問世。1948年(nian)，采用高(gao)比表面積的(de)(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技(ji)術的(de)(de)(de)基(ji)(ji)礎。從二(er)甲基(ji)(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)烷合(he)成開始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化研究始于1957年(nian)，多家研究所(suo)和企業陸續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能(neng)力為(wei)135千(qian)噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是指聚硅氧烷(wan)變成彈性(xing)體的過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型(xing)的。它主要以高(gao)分(fen)子(zi)量的聚甲基乙烯基硅氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混(hun)入(ru)補(bu)強填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的補(bu)強主要是各種(zhong)類型(xing)的白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的強度增(zeng)加(jia)(jia)數十倍(bei)。有時為(wei)了降低成本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的性(xing)能，也加(jia)(jia)入(ru)相應的各種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行高分子鏈的(de)(de)交(jiao)聯反(fan)應；二(er)次硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化劑(ji)分解產物(wu)(wu)和其他(ta)揮(hui)發性化合(he)物(wu)(wu)以穩(wen)定硫(liu)化膠(jiao)的(de)(de)各(ge)項性能(neng)。常用的(de)(de)設備(bei)有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)及(ji)真空(kong)密煉機(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)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一般(ban)為-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表明(ming)其低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)(dui)航空、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等(deng)(deng)(deng)十分穩(wen)(wen)定，在(zai)不加任何(he)添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就(jiu)具有優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中(zhong)等(deng)(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧、二(er)氧化(hua)碳(tan)等(deng)(deng)(deng)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織不粘連，具有抗凝血作用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合(he)(he)作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬t。根(gen)據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加有機(ji)硅(gui)(gui)材料(liao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量，可(ke)以大幅度提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)(ti)高(gao)都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主品(pin)牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)(zi)主化(hua)，《2012年度黨政機(ji)關公(gong)務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征(zheng)求(qiu)意見(jian)稿）》為自(zi)(zi)主品(pin)牌擴大在(zai)(zai)政府(fu)采購(gou)的(de)(de)(de)(de)市場份額，為改變目前(qian)國(guo)內政府(fu)采購(gou)以合(he)資品(pin)牌產品(pin)為主的(de)(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)(ti)供(gong)了保(bao)障。促進自(zi)(zi)主品(pin)牌發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)供(gong)有力(li)保(bao)障。預測未來3年，我國(guo)室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)(jiang)以年均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重(zhong)要(yao)的(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)大幅(fu)上漲(zhang)，同時我國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)(ji)術方面取得突(tu)破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)(ji)術在(zai)2005年(nian)前(qian)被幾家跨(kua)國公司壟斷，但(dan)目前(qian)我國已發展(zhan)成為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體第1大國，這2個方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年(nian)起開(kai)始低于石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大宗石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大規模替代石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極(ji)大拓(tuo)展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市(shi)場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)消費。