硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧原子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通(tong)常連有(you)(you)兩個(ge)有(you)(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡膠(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)(di)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)耐(nai)低(di)(di)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一(yi)般在-55℃下(xia)(xia)仍能(neng)工(gong)作。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突出，在180℃下(xia)(xia)可(ke)長期(qi)工(gong)作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受(shou)數(shu)周或(huo)更長時間(jian)仍有(you)(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧氣(qi)透過(guo)率在合成聚合物中是較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)還具有(you)(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用(yong)(yong)領域(yu)應用(yong)(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡膠分類的(de)方法很多(duo)，通常(chang)按固(gu)化前的(de)形態分為固(gu)體(ti)硅(gui)橡膠和液體(ti)硅(gui)橡膠；按硫化溫(wen)度分為室溫(wen)硫化硅(gui)橡膠，高溫(wen)硫化硅(gui)橡膠；按所用(yong)(yong)單體(ti)的(de)不同(tong)，可分為甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡膠，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡膠、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡膠等；按性(xing)能和用(yong)(yong)途的(de)不同(tong)又可分為通用(yong)(yong)型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠早(zao)期是由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合(he)成的。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠產品(pin)問世。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高比(bi)表面積的氣(qi)相(xiang)法白炭黑補(bu)強的硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的性能(neng)躍升到(dao)實用(yong)階段(duan)，奠定了(le)現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠生(sheng)產技術(shu)的基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)始生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的國(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的工業化(hua)研究始于1957年(nian)(nian)，多家研究所(suo)和企(qi)業陸(lu)續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠生(sheng)產能(neng)力為135千噸，其中高溫(wen)膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅氧(yang)(yang)(yang)烷(wan)變(bian)成彈(dan)性體的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化成型(xing)的(de)(de)。它主(zhu)(zhu)要以高分子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)(yang)(yang)烷(wan)為生(sheng)膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)化劑等，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下硫(liu)化成彈(dan)性體。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)(qiang)主(zhu)(zhu)要是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)(de)白(bai)炭(tan)黑，可使硫(liu)化膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度增(zeng)加(jia)(jia)數十倍(bei)。有時為了降低成本(ben)或改善(shan)膠(jiao)(jiao)(jiao)料性能及賦予(yu)硫(liu)化膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性能，也加(jia)(jia)入相應(ying)(ying)的(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化劑是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧(yang)(yang)(yang)化物或加(jia)(jia)成反應(ying)(ying)催化劑。

加工成型方法如圖(tu)所(suo)示。一次硫化(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)高(gao)分子(zi)鏈的(de)交(jiao)(jiao)聯反(fan)應；二次硫化(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)補(bu)充交(jiao)(jiao)聯、驅除硫化(hua)劑(ji)分解(jie)產物(wu)和(he)其他揮(hui)發性化(hua)合物(wu)以(yi)穩定硫化(hua)膠的(de)各項性能。常(chang)用的(de)設備有(you)開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持(chi)一定(ding)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)無明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達(da)-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線等(deng)十分穩(wen)定(ding)，在不加(jia)任(ren)何添(tian)加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常好(hao)。（5）物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于(yu)通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅，與人(ren)體(ti)組織不粘(zhan)連，具有(you)抗(kang)凝血作用，對肌(ji)體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別適(shi)合作為(wei)醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別(bie)達到1927.18萬(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機硅(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件方面的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)大(da)幅度提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨(dang)政(zheng)機關公(gong)務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌擴大(da)在政(zheng)府(fu)采購的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)(guo)內政(zheng)府(fu)采購以(yi)合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局(ju)面提供了保障。促進(jin)自主(zhu)品(pin)牌發(fa)(fa)展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提供有力保障。預測未(wei)來3年(nian)，我(wo)國(guo)(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)非(fei)石油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但因為(wei)石油價(jia)格的(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技(ji)術方面取得突(tu)破(po)，有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技(ji)術在2005年前被(bei)幾家跨國公司壟斷，但目前我國已(yi)發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第(di)1大(da)(da)國，這2個(ge)方面原因使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年起開始低于石油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗石油基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)規模替代石油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)市場(chang)空間，同(tong)時(shi)將帶動(dong)硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)消(xiao)費。