硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)和氧(yang)原子交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)原子上(shang)通常連有兩個有機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲基和少量乙(yi)烯基的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組(zu)成(cheng)(cheng)。苯基的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)(ru)可(ke)(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基及氰基的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)(ru)則可(ke)(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引(yin)(yin)入(ru)(ru)苯基后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也(ye)很突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數周(zhou)或更長(chang)時(shi)間仍有彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)(ke)耐(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過(guo)率在(zai)合成(cheng)(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還(huan)具有生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領域(yu)應用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法很多，通常按固化前的(de)形態(tai)分(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按硫(liu)化溫度分(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，高溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按所用(yong)(yong)單(dan)體的(de)不(bu)同，可分(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)等(deng)(deng)；按性能和用(yong)(yong)途(tu)的(de)不(bu)同又可分(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)通用(yong)(yong)型、超耐(nai)低溫型、超耐(nai)高溫型、高強力型、耐(nai)油(you)型、醫用(yong)(yong)型等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國以(yi)三氯(lv)化鐵(tie)為(wei)催化劑合(he)成(cheng)的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年(nian)(nian)，采用高比表(biao)面積的(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成(cheng)功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實(shi)用階段，奠(dian)定(ding)了(le)現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)烷合(he)成(cheng)開始生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國家有美國。俄羅(luo)斯、德國、日本、韓國和中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化研(yan)究始于1957年(nian)(nian)，多家研(yan)究所和企(qi)業陸續開發出各(ge)種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力為(wei)135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指(zhi)聚(ju)硅(gui)氧烷(wan)變成彈性(xing)體(ti)的過程(cheng)是經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成型(xing)的。它主要以(yi)高(gao)分子量的聚(ju)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)，混入補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)的補強主要是各(ge)(ge)種(zhong)類(lei)型(xing)的白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的強度(du)增加(jia)(jia)數十倍。有時為了降(jiang)低成本(ben)或(huo)改善膠(jiao)料性(xing)能(neng)(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊的性(xing)能(neng)(neng)，也加(jia)(jia)入相應的各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是各(ge)(ge)種(zhong)有機過氧化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進(jin)行高分子鏈(lian)的(de)交(jiao)聯反應；二次(ci)硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進(jin)行補充交(jiao)聯、驅(qu)除硫化(hua)劑分解產物(wu)和其(qi)他(ta)揮(hui)發性化(hua)合(he)物(wu)以穩定(ding)硫化(hua)膠的(de)各項(xiang)性能(neng)。常用(yong)的(de)設備有(you)開(kai)放(fang)式(shi)煉膠機、捏合(he)機及真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異(yi)。這對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫(zi)外(wai)線等(deng)十分穩定，在(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于(yu)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不(bu)粘連，具有抗凝血作用，對肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到(dao)1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬t。根據觀(guan)研天(tian)下的(de)(de)(de)(de)新研究(jiu)，增加(jia)有機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性(xing)能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)增加(jia)。國家鼓勵自(zi)主(zhu)品牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政機關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征(zheng)求(qiu)意(yi)見稿）》為自(zi)主(zhu)品牌擴大在(zai)政府采購(gou)的(de)(de)(de)(de)市場份額(e)，為改變目前國內政府采購(gou)以合資品牌產(chan)品為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供了保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)品牌發展，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)供有力保(bao)障。預測(ce)未(wei)來(lai)3年(nian)(nian)，我國室溫硫(liu)化硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以年(nian)(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)非石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)價格的(de)(de)(de)(de)大(da)幅(fu)上漲，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵原(yuan)料(liao)有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技術(shu)方面(mian)取得突破，有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技術(shu)在2005年前被(bei)幾(ji)家跨國(guo)公司壟(long)斷，但目前我(wo)國(guo)已發(fa)展(zhan)成(cheng)(cheng)為全球有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)，這(zhe)(zhe)2個方面(mian)原(yuan)因使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格從2011年起(qi)開始(shi)低于(yu)石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)為大(da)宗石(shi)油(you)基橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替代石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)(zhe)將極大(da)拓展(zhan)有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)產業的(de)(de)(de)(de)市場(chang)空間，同時將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)產品的(de)(de)(de)(de)消(xiao)費。