硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通常連有兩個有機(ji)基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡膠。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠主要由含甲(jia)基(ji)(ji)和(he)少(shao)量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)提(ti)(ti)高硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟(fu)丙(bing)基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)提(ti)(ti)高硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油(you)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡膠耐(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)良好，一(yi)般在-55℃下仍(reng)(reng)能(neng)工作。引入苯基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也很突出，在180℃下可(ke)長期工作，稍高于200℃也能(neng)承受數周或更長時間(jian)仍(reng)(reng)有彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率(lv)在合成(cheng)聚合物中是較高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡膠還具有生理惰性(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法(fa)很(hen)多，通(tong)常(chang)按(an)固化(hua)(hua)前(qian)的形態分(fen)為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)(yong)單體的不同，可(ke)分(fen)為甲(jia)(jia)基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)(jia)基苯基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能和用(yong)(yong)途的不同又可(ke)分(fen)為通(tong)用(yong)(yong)型、超耐低(di)溫(wen)型、超耐高溫(wen)型、高強力(li)型、耐油型、醫用(yong)(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三氯(lv)化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高比(bi)表面(mian)積(ji)的(de)(de)氣相法白炭黑補(bu)強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍(yue)升到(dao)實用階段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術(shu)的(de)(de)基(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)(hua)研究始于1957年，多家研究所和企業陸(lu)續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千(qian)噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)(xing)(xing)體(ti)的(de)過(guo)程(cheng)是(shi)(shi)經(jing)過(guo)高溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它(ta)主要(yao)(yao)以高分(fen)子量的(de)聚(ju)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)(qiang)填料、硫化(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)(xing)(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)補強(qiang)(qiang)主要(yao)(yao)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)白炭黑(hei)，可使(shi)硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)數十倍(bei)。有時為(wei)了降低成(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)(xing)能及(ji)賦予(yu)硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)性(xing)(xing)(xing)能，也加(jia)入(ru)相應的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑。硫化(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)劑。

加(jia)工(gong)成型方法如圖所(suo)示。一次硫(liu)(liu)(liu)化的(de)目的(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)交(jiao)聯反(fan)應；二次硫(liu)(liu)(liu)化的(de)目的(de)是進(jin)行補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)(liu)(liu)化劑(ji)分解產物和其(qi)他(ta)揮發性化合物以穩定硫(liu)(liu)(liu)化膠的(de)各(ge)項性能。常用的(de)設備(bei)有開(kai)放式煉膠機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保(bao)持一定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯變(bian)化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達(da)-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)(ji)紫外線等十分穩(wen)定，在不(bu)加任何添(tian)加劑的(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良(liang)的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常好。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于(yu)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及(ji)(ji)化(hua)(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等氣體的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組織不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)(yong)，對(dui)肌體組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別適合(he)作(zuo)為(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會(hui)統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產銷(xiao)分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)(zeng)加有(you)機硅(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件(jian)(jian)方(fang)面的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大幅度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都將推(tui)動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠需求的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件(jian)(jian)實(shi)現自主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機關(guan)(guan)公務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求意(yi)見稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)品(pin)牌擴大在政(zheng)府(fu)采(cai)購的(de)(de)(de)(de)(de)市(shi)場(chang)份(fen)額，為(wei)(wei)改(gai)變目前國(guo)內政(zheng)府(fu)采(cai)購以合資品(pin)牌產品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)局(ju)面提(ti)供(gong)了保(bao)障(zhang)。促(cu)進自主(zhu)品(pin)牌發展(zhan)，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有(you)力保(bao)障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠是(shi)重(zhong)要的非石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，約占非石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠消費(fei)量(liang)的98%。但因(yin)為石(shi)(shi)(shi)油(you)價格的大(da)幅(fu)上漲，同時我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的關鍵(jian)原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)方(fang)面(mian)取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)在(zai)2005年(nian)前被幾家跨國公司(si)壟斷(duan)，但目(mu)前我(wo)國已(yi)發展成為全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)第(di)1大(da)國，這(zhe)2個方(fang)面(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的價格從2011年(nian)起(qi)開始(shi)低于石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅約為大(da)宗石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的80%～90%，成為廉價的合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，并開始(shi)大(da)規模替代石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。這(zhe)將極大(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的市(shi)場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品(pin)的消費(fei)。