硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子(zi)交(jiao)替(ti)構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通常連有兩個有機基團的(de)(de)(de)(de)橡膠。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠主要由含甲基和少量乙烯基的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯(ben)(ben)基的(de)(de)(de)(de)引入可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)耐高(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基及(ji)氰(qing)基的(de)(de)(de)(de)引入則可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)耐溫(wen)及(ji)耐油(you)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡膠耐低溫(wen)性(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)工作(zuo)。引入苯(ben)(ben)基后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)也很(hen)突出，在180℃下可(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受(shou)數(shu)周或更長時間仍有彈性(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率在合成聚合物中是(shi)較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡膠還(huan)具有生理惰性(xing)、不會(hui)導(dao)致凝血的(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此在醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的方法很多，通常按固(gu)(gu)化前的形態分為固(gu)(gu)體(ti)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化溫度分為室溫硫(liu)化硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)(yong)單體(ti)的不同，可(ke)分為甲基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅，腈(jing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性(xing)能(neng)和(he)用(yong)(yong)途(tu)的不同又可(ke)分為通用(yong)(yong)型、超(chao)(chao)耐(nai)(nai)低(di)溫型、超(chao)(chao)耐(nai)(nai)高(gao)溫型、高(gao)強力型、耐(nai)(nai)油(you)型、醫用(yong)(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠早(zao)期是由美國以三氯化鐵為催(cui)化劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠產品(pin)問(wen)世(shi)。1948年(nian)，采用高(gao)比表面積的(de)氣相法白(bai)炭黑補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)性能躍(yue)升(sheng)到實用階段，奠定(ding)了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠生產技術的(de)基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成開始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)國家(jia)有美國。俄(e)羅(luo)斯、德國、日(ri)本、韓國和中(zhong)國等(deng)。中(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)工業(ye)(ye)化研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究(jiu)所和企業(ye)(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠。到2003年(nian)底，中(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠生產能力為135千噸(dun)，其中(zhong)高(gao)溫(wen)膠100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠是指聚(ju)硅(gui)(gui)氧烷(wan)(wan)變成(cheng)彈性(xing)體的(de)過(guo)(guo)程是經過(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要以高(gao)分(fen)子量的(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷(wan)(wan)為(wei)生膠，混(hun)入補強填(tian)料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠的(de)補強主要是各(ge)種(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)強度增加(jia)(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為(wei)了降低(di)成(cheng)本或改善膠料性(xing)能及賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)(jia)入相應的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)有機過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)(jia)(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型(xing)方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)進(jin)行高分子(zi)鏈的(de)(de)(de)(de)交聯反應(ying)；二次硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)進(jin)行補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑(ji)分解(jie)產物和其他揮發(fa)性化(hua)合(he)物以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)各項性能。常(chang)用的(de)(de)(de)(de)設(she)備有開(kai)放式煉(lian)膠(jiao)(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及真(zhen)空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或(huo)某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環(huan)境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異。這(zhe)對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義(yi)重大(da)。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)不加任何(he)添(tian)加劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐油(you)及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐油(you)、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體組織不粘連，具(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用，對(dui)肌(ji)體組織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別適合作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷(xiao)分(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別(bie)增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量約達(da)2.0萬t。根據觀研天(tian)下的(de)(de)(de)(de)新(xin)研究，增加有機硅(gui)材(cai)料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方(fang)面的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量，可以(yi)大(da)幅度(du)提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量水平的(de)(de)(de)(de)提高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對(dui)硅(gui)橡膠需(xu)求(qiu)的(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現(xian)自主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政機關公務(wu)用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見(jian)稿）》為自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大(da)在政府采購(gou)的(de)(de)(de)(de)市(shi)場(chang)份額(e)，為改變(bian)目(mu)前國(guo)內政府采購(gou)以(yi)合(he)資品(pin)牌(pai)產品(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面提供(gong)了(le)保障。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提供(gong)有力(li)保障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡膠是重要的(de)(de)(de)非(fei)石油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠，約(yue)占非(fei)石油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠消(xiao)費量(liang)的(de)(de)(de)98%。但(dan)(dan)因為石油價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)方面取得(de)突破，有機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)在(zai)2005年前(qian)(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷(duan)，但(dan)(dan)目前(qian)(qian)我國(guo)已發展成(cheng)為全球有機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)，這2個方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開(kai)始低于石油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠，僅(jin)約(yue)為大(da)宗石油基(ji)(ji)橡膠的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡膠，并開(kai)始大(da)規模替代石油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠。這將極大(da)拓展有機硅(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)市(shi)場(chang)空間(jian)，同時將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有機硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)費。