硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)(yang)原子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節(jie)組成。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則可提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)油(you)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)工作。引入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)(neng)也很突出，在(zai)180℃下(xia)可長期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)承受數周或更長時(shi)間仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)(yang)氣透過率在(zai)合成聚合物中是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理(li)惰性(xing)、不會導(dao)致凝(ning)血的(de)(de)突出特(te)性(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠分類(lei)的方(fang)法很多，通(tong)常按(an)固化(hua)前(qian)的形(xing)態(tai)分為固體硅(gui)橡膠和(he)液體硅(gui)橡膠；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分為室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡膠，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡膠；按(an)所用(yong)單(dan)體的不(bu)同(tong)，可分為甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡膠，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡膠、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡膠等；按(an)性(xing)能和(he)用(yong)途(tu)的不(bu)同(tong)又(you)可分為通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早(zao)期是由美國(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用(yong)高比(bi)表面積的(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開(kai)始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)家有美國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)研究始(shi)于1957年，多家研究所和(he)企業(ye)陸(lu)續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力為(wei)135千噸，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指聚硅氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈(dan)性體(ti)的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)(gao)分子量的(de)(de)聚甲(jia)基乙烯基硅氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混(hun)入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性體(ti)。硅橡膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)(ge)種類型(xing)的(de)(de)白炭(tan)黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有時為了(le)降低(di)成(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)料性能及(ji)賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種特殊(shu)的(de)(de)性能，也加(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)各(ge)(ge)種添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)(ge)種有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所示。一次硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行高分(fen)(fen)子鏈(lian)的(de)(de)交聯反應；二(er)次硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行補充交聯、驅(qu)除硫(liu)化劑分(fen)(fen)解產(chan)物(wu)和其他揮發性化合物(wu)以穩定(ding)硫(liu)化膠的(de)(de)各項(xiang)性能。常用的(de)(de)設備有開放式(shi)煉膠機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)特(te)征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但在200℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達-100℃，表明(ming)(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空、宇航工業的(de)意義重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線(xian)等十分(fen)穩定(ding)(ding)，在不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具有優(you)良的(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異(yi)的(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)(wu)理(li)(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)物(wu)(wu)理(li)(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)(wu)理(li)(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)(you)及化(hua)學(xue)試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中(zhong)等的(de)耐油(you)(you)、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)等氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生(sheng)理(li)(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人(ren)體(ti)(ti)組織不(bu)粘連，具有抗(kang)凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)(ti)組織的(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常少(shao)。特(te)別適合(he)作為醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)協會統(tong)計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到(dao)1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別增長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據(ju)(ju)觀研(yan)天下(xia)的(de)(de)新研(yan)究，增加有(you)機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)(jian)方面(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量，可以(yi)大幅度(du)提(ti)高(gao)(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量和(he)(he)單(dan)車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量水平的(de)(de)提(ti)高(gao)(gao)都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)增加。國家鼓(gu)勵(li)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)(jian)實現(xian)自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征(zheng)求意(yi)見稿(gao)）》為自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大在政(zheng)府(fu)(fu)采購(gou)的(de)(de)市場份額，為改變目(mu)前國內政(zheng)府(fu)(fu)采購(gou)以(yi)合資(zi)品(pin)牌產(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提(ti)供(gong)(gong)了保(bao)障(zhang)。促進自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌發展(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)提(ti)供(gong)(gong)有(you)力保(bao)障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國室溫硫(liu)化硅橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將以(yi)年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非石油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但因為(wei)石油(you)(you)價格的(de)(de)大(da)幅上漲，同時我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)生(sheng)(sheng)產技術方(fang)面(mian)取得突(tu)破(po)，有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)生(sheng)(sheng)產技術在(zai)2005年前被幾(ji)家跨國公司壟(long)斷，但目前我(wo)國已發展成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)第(di)1大(da)國，這2個方(fang)面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格從(cong)2011年起開始低(di)于石油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為(wei)大(da)宗石油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始大(da)規(gui)模替代(dai)石油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)拓展有機硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)市場(chang)空間(jian)，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有機硅(gui)(gui)(gui)產品(pin)的(de)(de)消(xiao)費。