硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構成，硅(gui)(gui)原子上(shang)通(tong)常連(lian)有(you)(you)兩(liang)個有(you)(you)機(ji)基(ji)(ji)團(tuan)的(de)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)引入可提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)(ji)的(de)引入則可提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐溫(wen)及(ji)耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良(liang)好，一般在-55℃下(xia)仍(reng)(reng)能(neng)工(gong)作(zuo)(zuo)。引入苯基(ji)(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)也很突出(chu)(chu)，在180℃下(xia)可長期(qi)工(gong)作(zuo)(zuo)，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更(geng)長時間仍(reng)(reng)有(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可耐300℃以(yi)上(shang)的(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率在合成聚合物中是較高(gao)(gao)(gao)的(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)突出(chu)(chu)特性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠分(fen)類(lei)的方(fang)法很多，通常按(an)(an)(an)固化(hua)前(qian)的形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠和(he)(he)液體硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠；按(an)(an)(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室(shi)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠；按(an)(an)(an)所用單體的不(bu)同(tong)，可分(fen)為(wei)甲基(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠等(deng)；按(an)(an)(an)性能和(he)(he)用途的不(bu)同(tong)又可分(fen)為(wei)通用型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫(yi)用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國以(yi)三氯(lv)化鐵為催化劑合成(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用高比表面積的氣相法白炭黑補強的硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性能躍升(sheng)到實用階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的基礎。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)烷合成(cheng)開始(shi)(shi)生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國家有美國。俄羅斯(si)、德國、日本(ben)、韓國和(he)(he)中(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的工業化研(yan)(yan)究(jiu)始(shi)(shi)于1957年(nian)，多(duo)家研(yan)(yan)究(jiu)所和(he)(he)企業陸續開發(fa)出各(ge)種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為135千噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠是(shi)指聚硅氧(yang)(yang)烷(wan)變成彈性(xing)體的(de)(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)分(fen)子(zi)量的(de)(de)(de)聚甲基乙(yi)烯基硅氧(yang)(yang)烷(wan)為(wei)生膠，混(hun)入補(bu)強填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅橡膠的(de)(de)(de)補(bu)強主(zhu)要(yao)是(shi)各種類(lei)型(xing)的(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)強度增加(jia)(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成本或改(gai)善(shan)膠料性(xing)能(neng)及賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各種特殊的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也(ye)加(jia)(jia)入相應(ying)(ying)的(de)(de)(de)各種添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)是(shi)各種有機過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成反應(ying)(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)。

加工成(cheng)型(xing)方法如圖(tu)所示。一次硫化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行高分(fen)(fen)子鏈(lian)的(de)(de)交聯(lian)反應(ying)；二次硫化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行補充交聯(lian)、驅除硫化(hua)(hua)劑分(fen)(fen)解產物和其他(ta)揮發性化(hua)(hua)合物以穩(wen)定硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有開放式煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及真(zhen)空(kong)密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表(biao)面硬度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這(zhe)對(dui)航空(kong)、宇航工業(ye)的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫(zi)外線(xian)等十分(fen)穩定，在(zai)不(bu)加任(ren)何(he)添加劑(ji)的(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就具有(you)優良的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優異(yi)的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及(ji)化學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣體(ti)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體(ti)組織不(bu)粘(zhan)連，具有(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特(te)別(bie)適(shi)合作為(wei)醫(yi)用(yong)(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比(bi)分別(bie)增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)硅橡膠的(de)用量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研天下的(de)新研究，增加(jia)有機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部件方面的(de)用量(liang)，可以大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)安(an)全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)用量(liang)水平的(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)對硅橡膠需求的(de)增加(jia)。國家鼓勵(li)自(zi)(zi)主品牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部件實現自(zi)(zi)主化(hua)，《2012年(nian)度黨政機(ji)關(guan)公務用車(che)選(xuan)用車(che)型目(mu)錄（征(zheng)求意見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主品牌擴大在(zai)政府采購(gou)的(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前(qian)國內政府采購(gou)以合資品牌產(chan)品為(wei)主的(de)局面提(ti)供(gong)了保障。促(cu)進自(zi)(zi)主品牌發展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)膠的(de)應用提(ti)供(gong)有力保障。預測未來3年(nian)，我國室溫硫化(hua)硅橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)非石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量(liang)的(de)98%。但(dan)因為(wei)石油(you)價格的(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我國在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)生(sheng)產技術方面(mian)取(qu)得突(tu)破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)生(sheng)產技術在2005年(nian)前被幾家跨國公(gong)司壟斷，但(dan)目前我國已發(fa)展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國，這(zhe)2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價格從(cong)2011年(nian)起開始(shi)低于石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替(ti)代石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極(ji)大(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)市場空(kong)間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑(ji)和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等(deng)其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)消費。