硅橡膠是指(zhi)主鏈(lian)由硅(gui)和(he)氧原(yuan)子交替構(gou)成(cheng)(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上通常(chang)連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)和(he)少量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)引入可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)性能(neng)(neng)(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性能(neng)(neng)(neng)(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)(neng)工(gong)作。引入苯基(ji)后(hou)，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性能(neng)(neng)(neng)(neng)也很突出，在180℃下可(ke)長期(qi)工(gong)作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)(neng)承受數周或更長時間仍有(you)彈性，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣(qi)性好，氧氣(qi)透(tou)過率在合成(cheng)(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)。此(ci)(ci)外，硅(gui)橡膠(jiao)還具有(you)生(sheng)理惰性、不會導致凝(ning)血的(de)(de)突出特性，因此(ci)(ci)在醫用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分類(lei)的(de)方(fang)法很多(duo)，通(tong)常按(an)固化前的(de)形(xing)態分為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫(wen)(wen)(wen)度分為(wei)室溫(wen)(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單(dan)體(ti)的(de)不同，可分為(wei)甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基苯(ben)基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按(an)性能(neng)和用途的(de)不同又可分為(wei)通(tong)用型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、超(chao)耐高溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早(zao)期是(shi)由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)(nian)(nian)，采用高比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性(xing)能(neng)躍(yue)升到實用階段，奠(dian)定了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)技術(shu)的(de)(de)基(ji)礎。從(cong)二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業化研究始于1957年(nian)(nian)(nian)，多家研究所和企業陸續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)能(neng)力為135千(qian)噸，其中高溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是指(zhi)聚硅氧(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)(de)。它主(zhu)(zhu)要以高分子量的(de)(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)烷為生(sheng)膠(jiao)，混入補強填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)補強主(zhu)(zhu)要是各(ge)種類型的(de)(de)(de)(de)白炭黑(hei)，可使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)增加(jia)數十倍。有時(shi)為了降低成(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特(te)殊的(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也(ye)加(jia)入相(xiang)應的(de)(de)(de)(de)各(ge)種添(tian)加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑是各(ge)種有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型方法如圖所示。一次(ci)硫化的(de)目(mu)的(de)是進行高分(fen)子鏈的(de)交聯(lian)(lian)反應；二次(ci)硫化的(de)目(mu)的(de)是進行補充交聯(lian)(lian)、驅除硫化劑分(fen)解產物(wu)和其他揮發性化合(he)物(wu)以穩定硫化膠的(de)各(ge)項性能。常用(yong)的(de)設備(bei)有開(kai)放(fang)式(shi)煉膠機、捏合(he)機及(ji)真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但(dan)在(zai)(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境(jing)下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭(chou)氧及(ji)紫外線等十分穩定，在(zai)(zai)不加任何(he)添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下，其物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)化(hua)(hua)學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳(tan)等氣體的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味(wei)，無(wu)(wu)嗅，與人體組織不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗(kang)凝(ning)血(xue)作用(yong)，對肌體組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適(shi)合作為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協(xie)會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到(dao)1927.18萬(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)輛，同(tong)比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)新研究，增加有機硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)用(yong)量(liang)，可(ke)以大幅(fu)度(du)提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)增加。國家鼓勵自(zi)主品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)主化，《2012年度(du)黨政(zheng)(zheng)機關公務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求意見稿）》為自(zi)主品(pin)牌擴大在(zai)政(zheng)(zheng)府(fu)采購的(de)(de)市場(chang)份額，為改變目前國內政(zheng)(zheng)府(fu)采購以合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為主的(de)(de)局面提(ti)(ti)供了保障。促進自(zi)主品(pin)牌發展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)供有力保障。預測未來3年，我國室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)將(jiang)以年均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)非(fei)石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為石油(you)(you)(you)價(jia)格的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上(shang)漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產技術方(fang)面取得(de)突破，有(you)(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產技術在2005年(nian)(nian)前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已(yi)發展成(cheng)(cheng)(cheng)為全球有(you)(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體第(di)1大(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個方(fang)面原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)(nian)起開(kai)(kai)始低于石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為大(da)(da)宗石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并(bing)開(kai)(kai)始大(da)(da)規模替代石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極(ji)大(da)(da)拓展有(you)(you)機硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市(shi)場空(kong)間，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有(you)(you)機硅(gui)(gui)產品(pin)的(de)(de)(de)消費。