硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧原子交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含(han)甲(jia)基(ji)(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)(ji)的硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的引(yin)入(ru)可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐(nai)高、低(di)溫性(xing)能，三(san)氟丙(bing)基(ji)(ji)及(ji)(ji)氰基(ji)(ji)的引(yin)入(ru)則可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐(nai)溫及(ji)(ji)耐(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)能良(liang)好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)(reng)能工(gong)(gong)作(zuo)。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐(nai)熱性(xing)能也很突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長(chang)期工(gong)(gong)作(zuo)，稍高于200℃也能承受數周或更長(chang)時間仍(reng)(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的高溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的透氣性(xing)好，氧氣透過率(lv)在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中是(shi)較高的。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具(ju)有(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血的突出特性(xing)，因此在(zai)醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類的方法很多，通常(chang)按(an)固化(hua)前的形態分為固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)(liu)化(hua)溫度(du)分為室溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的不同，可(ke)(ke)分為甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能和用(yong)途的不同又可(ke)(ke)分為通用(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫型(xing)、超(chao)耐(nai)高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)以(yi)三氯(lv)化(hua)鐵(tie)為催(cui)化(hua)劑(ji)合成(cheng)的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)(nian)，采用高(gao)比表(biao)面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升(sheng)到實用階(jie)段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術的(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研究始(shi)于1957年(nian)(nian)，多家(jia)研究所和企業陸續(xu)開發(fa)出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為135千噸(dun)，其(qi)中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈(dan)性體的(de)過程(cheng)是經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)。它主(zhu)要以(yi)高分(fen)子量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補強(qiang)主(zhu)要是各(ge)種類型的(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍(bei)。有時(shi)為(wei)了降低(di)成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性能(neng)及(ji)賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的(de)性能(neng)，也加(jia)入相應的(de)各(ge)種添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)是各(ge)種有機過氧(yang)化(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)反應催化(hua)劑(ji)(ji)。

加(jia)工成(cheng)型方法如圖所示。一(yi)次(ci)硫化(hua)(hua)的目的是(shi)進行(xing)高(gao)分子鏈的交(jiao)聯反應；二(er)次(ci)硫化(hua)(hua)的目的是(shi)進行(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫化(hua)(hua)劑分解產物和其他揮發(fa)性化(hua)(hua)合物以穩定硫化(hua)(hua)膠的各項性能。常用的設備有開放(fang)式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫下硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持(chi)一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)(he)表面硬(ying)度(du)，且力學性(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫性(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫度(du)一般(ban)為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫性(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這(zhe)對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十分穩定(ding)(ding)，在(zai)不(bu)加(jia)任(ren)何添(tian)加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)，耐電暈性(xing)(xing)和(he)(he)耐電弧(hu)性(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理機械性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫下的(de)(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫下，其物理機械性(xing)(xing)能(neng)優(you)于(yu)通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶(rong)劑性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)。室溫下硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒(du)，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織不(bu)粘連(lian)，具(ju)有抗凝血作(zuo)用，對肌體(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別適(shi)合(he)(he)作(zuo)為(wei)醫(yi)用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別(bie)增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用量(liang)(liang)約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)新研究，增加有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件方面的(de)(de)用量(liang)(liang)，可(ke)以大幅度(du)提高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用量(liang)(liang)水(shui)平的(de)(de)提高都(dou)將推動汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政機(ji)關(guan)公務用車(che)(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大在政府采購的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內政府采購以合(he)資品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提供了保障。促(cu)進自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用提供有力保障。預測(ce)未(wei)來3年(nian)，我國(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將以年(nian)均(jun)20%增長。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)油(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)大幅上(shang)漲(zhang)，同時我(wo)國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵(jian)原料有機硅(gui)單體的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)方面取得突破，有機硅(gui)單體的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)在2005年前(qian)被幾家(jia)跨國公(gong)司(si)壟(long)斷，但目(mu)前(qian)我(wo)國已發展(zhan)成為(wei)全球(qiu)有機硅(gui)單體第(di)1大國，這(zhe)2個方面原因(yin)使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開始低于石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大規模(mo)替(ti)代石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大拓展(zhan)有機硅(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同時將帶(dai)動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷(wan)偶聯劑和(he)硅(gui)樹脂等其(qi)他(ta)有機硅(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)消費(fei)。