硅橡膠是(shi)指主鏈由硅和(he)氧原子交替構成，硅原子上(shang)(shang)通(tong)常連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)(ji)和(he)少量乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)硅氧鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)引入可(ke)提(ti)高(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)引入則可(ke)提(ti)高(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引入苯基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突出(chu)，在180℃下可(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周(zhou)或更長時間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)(shang)的(de)高(gao)溫。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過率在合成聚合物中是(shi)較高(gao)的(de)。此(ci)(ci)外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因此(ci)(ci)在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠分(fen)(fen)(fen)類的方法很多，通常按(an)(an)固(gu)化(hua)前的形態分(fen)(fen)(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)所用(yong)(yong)單體(ti)的不同，可分(fen)(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠等(deng)(deng)；按(an)(an)性能(neng)和用(yong)(yong)途的不同又可分(fen)(fen)(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵為(wei)催化(hua)(hua)劑合(he)成(cheng)的。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世(shi)。1948年，采用(yong)高(gao)比表面積的氣相法白炭黑補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性能(neng)躍升(sheng)到實用(yong)階段，奠(dian)定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)的基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開(kai)始生(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的工(gong)業(ye)化(hua)(hua)研究(jiu)(jiu)始于(yu)1957年，多家(jia)研究(jiu)(jiu)所和企業(ye)陸(lu)續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)能(neng)力為(wei)135千噸，其中高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)體的(de)(de)(de)過程是經(jing)過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)。它(ta)主要(yao)以高(gao)分子(zi)量的(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)，混(hun)入補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)主要(yao)是各種類(lei)型的(de)(de)(de)白炭黑，可(ke)使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數(shu)十(shi)倍。有時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)料性(xing)(xing)(xing)能(neng)及賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種特殊的(de)(de)(de)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)各種添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是各種有機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法(fa)如圖所示。一次硫(liu)(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)高分子鏈的(de)(de)交(jiao)聯(lian)反(fan)應；二次硫(liu)(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)補(bu)充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化劑分解產物(wu)和其他揮發性化合(he)物(wu)以穩(wen)定硫(liu)(liu)化膠的(de)(de)各(ge)項(xiang)性能。常(chang)用的(de)(de)設備有開放(fang)式(shi)煉膠機(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)及真空(kong)密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)穩(wen)(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變(bian)化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)(you)(you)異。這對(dui)(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意(yi)義重(zhong)大。（3）耐候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及紫外線等十分穩(wen)(wen)定(ding)，在不加(jia)(jia)任何添加(jia)(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)(you)(you)良的(de)(de)(de)耐候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)(you)(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)(bi)通(tong)(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)(you)(you)于通(tong)(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)(you)及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)耐油(you)(you)、耐溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳(tan)等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味(wei)，無嗅，與人體(ti)(ti)組織(zhi)不粘連(lian)，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非(fei)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)(qi)車(che)(che)工業(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別達到1927.18萬(wan)(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)(wan)輛，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)(wan)(wan)t。根據(ju)觀(guan)研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增加有(you)機(ji)硅(gui)(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)(de)用(yong)量，可以(yi)(yi)大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量和單車(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)(de)提高(gao)都(dou)將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠需(xu)求的(de)(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件實現自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政機(ji)關公(gong)務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在政府(fu)(fu)采購(gou)的(de)(de)(de)市場份額，為改變目前國(guo)內政府(fu)(fu)采購(gou)以(yi)(yi)合資(zi)品(pin)牌(pai)產品(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)局面提供(gong)了保(bao)障。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)提供(gong)有(you)力保(bao)障。預測(ce)未來(lai)3年(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)(jiang)以(yi)(yi)年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的非石油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的98%。但(dan)因為(wei)(wei)(wei)石油(you)(you)價(jia)(jia)格(ge)的大(da)(da)幅上漲，同(tong)(tong)時我(wo)國(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的關鍵原(yuan)料(liao)有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)(dan)(dan)體的生產技(ji)術(shu)方面(mian)取(qu)得突破，有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)(dan)(dan)體的生產技(ji)術(shu)在2005年前被幾家跨國(guo)公(gong)司壟斷，但(dan)目前我(wo)國(guo)已發展(zhan)成(cheng)為(wei)(wei)(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)(dan)(dan)體第(di)1大(da)(da)國(guo)，這2個(ge)方面(mian)原(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的價(jia)(jia)格(ge)從(cong)2011年起開(kai)始(shi)低于石油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)(wei)大(da)(da)宗石油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)(wei)廉價(jia)(jia)的合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)(da)規(gui)模替代石油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)拓(tuo)展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)產業的市場空間，同(tong)(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷(wan)偶聯劑和(he)硅(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)產品的消費。