硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧原子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子(zi)上(shang)通常連(lian)有兩個有機基(ji)團(tuan)的橡膠(jiao)。普(pu)通的硅(gui)(gui)橡膠(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)和(he)少(shao)量乙(yi)烯基(ji)的硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的引(yin)入(ru)(ru)(ru)可(ke)提高硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的耐高、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的引(yin)入(ru)(ru)(ru)則可(ke)提高硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的耐溫(wen)(wen)及(ji)耐油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)耐低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)良好，一般(ban)在-55℃下仍能(neng)工作(zuo)。引(yin)入(ru)(ru)(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的耐熱性(xing)能(neng)也很突(tu)出(chu)，在180℃下可(ke)長期(qi)工作(zuo)，稍高于200℃也能(neng)承受數周或更長時(shi)間仍有彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐300℃以上(shang)的高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的透(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)過(guo)率在合成(cheng)聚合物中是較高的。此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)還(huan)具(ju)有生(sheng)理惰(duo)性(xing)、不會導致凝血的突(tu)出(chu)特性(xing)，因此在醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類的方法很多，通常按(an)(an)固化(hua)前的形態分為(wei)(wei)固體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度分為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所(suo)用(yong)(yong)單體的不同，可分為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)(an)性能和用(yong)(yong)途的不同又可分為(wei)(wei)通用(yong)(yong)型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)早期(qi)是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用(yong)高比(bi)表面積的(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)研(yan)(yan)制(zhi)成功(gong)，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)性能躍升到實用(yong)階段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基(ji)(ji)礎。從二(er)甲基(ji)(ji)二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅(luo)斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)始于1957年，多家研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)所和企(qi)業陸續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千噸(dun)(dun)，其(qi)中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)100千噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅氧(yang)烷(wan)(wan)變成(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要以高分子量的(de)(de)聚甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅氧(yang)烷(wan)(wan)為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補(bu)強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑等(deng)，在加熱加壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)強(qiang)(qiang)主要是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度增(zeng)加數十倍。有(you)時為了(le)降(jiang)低(di)成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也(ye)加入相(xiang)應的(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有(you)機(ji)過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)(shi)進行(xing)高分(fen)子(zi)鏈的(de)(de)交(jiao)(jiao)聯(lian)(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)(shi)進行(xing)補充交(jiao)(jiao)聯(lian)(lian)、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產(chan)物和其他揮發性(xing)化(hua)(hua)合(he)物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)設備有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合(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)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)顯著的特征是(shi)(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)(ran)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的強度僅是(shi)(shi)天然(ran)(ran)橡膠(jiao)或某(mou)些(xie)合(he)成橡膠(jiao)的一半，但在200℃以上的高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)仍能(neng)保持(chi)一定的柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表明(ming)其(qi)(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這對航空(kong)(kong)、宇航工業的意義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等(deng)十分穩(wen)定，在不(bu)加任何添加劑的情況下(xia)，就具(ju)有(you)(you)優(you)良(liang)的耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)異(yi)的絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)(yong)橡膠(jiao)差(cha)，但在150℃的高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)(qi)物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用(yong)(yong)橡膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)具(ju)有(you)(you)中等(deng)的耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)對空(kong)(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)的透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡膠(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人體(ti)組織不(bu)粘(zhan)連，具(ju)有(you)(you)抗凝血(xue)作用(yong)(yong)，對肌(ji)體(ti)組織的反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合(he)作為(wei)醫(yi)用(yong)(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)(guo)汽車(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會(hui)統計(ji)，2012年，汽車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到(dao)1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別增長4.63%和4.33%，汽車(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)用量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)(de)新研究，增加有機(ji)硅材料(liao)在(zai)(zai)汽車(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)(de)用量(liang)，可(ke)以大(da)幅度提(ti)高汽車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全(quan)性(xing)能，因此，汽車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)用量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將推動汽車(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵(li)自主品牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽車(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件實現自主化，《2012年度黨政(zheng)機(ji)關公務用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求意見稿）》為自主品牌(pai)擴大(da)在(zai)(zai)政(zheng)府采(cai)購的(de)(de)(de)(de)市場份額，為改變目前國(guo)(guo)內(nei)政(zheng)府采(cai)購以合(he)資品牌(pai)產(chan)品為主的(de)(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)供(gong)了保障。促進自主品牌(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將為汽車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用提(ti)供(gong)有力(li)保障。預測未來3年，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)(jiao)在(zai)(zai)汽車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以年均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠是重要(yao)的非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，約(yue)占非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠消費量的98%。但(dan)因(yin)為(wei)石(shi)油(you)(you)價(jia)格的大(da)幅上漲，同時我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的關鍵原(yuan)料(liao)有機(ji)硅(gui)(gui)單體的生產(chan)技術(shu)方(fang)(fang)面取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單體的生產(chan)技術(shu)在2005年(nian)前(qian)被幾家跨國公(gong)司壟斷(duan)，但(dan)目前(qian)我國已發展成(cheng)為(wei)全(quan)球有機(ji)硅(gui)(gui)單體第1大(da)國，這2個方(fang)(fang)面原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的價(jia)格從2011年(nian)起開始低于(yu)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅約(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，并(bing)開始大(da)規(gui)模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。這將極大(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的消費。