硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧原子交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子上通常連(lian)有(you)(you)兩個有(you)(you)機基團的(de)(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)主要由含(han)甲基和少(shao)量乙(yi)烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)能(neng)，三氟丙基及氰基的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入則可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)能(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍(reng)(reng)能(neng)工作(zuo)。引(yin)(yin)入苯基后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)能(neng)也(ye)很突出(chu)，在(zai)180℃下可長(chang)期(qi)工作(zuo)，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數(shu)周(zhou)或更長(chang)時間仍(reng)(reng)有(you)(you)彈(dan)性(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好(hao)，氧氣(qi)透過率(lv)在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物(wu)中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理惰(duo)性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因此在(zai)醫用領域應(ying)用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)分(fen)類(lei)的方法很多，通常按(an)固(gu)化(hua)前的形態分(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的不同(tong)，可分(fen)為(wei)甲基乙烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用(yong)途(tu)的不同(tong)又(you)可分(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低(di)溫(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由美(mei)國以三氯(lv)化(hua)(hua)鐵為(wei)催化(hua)(hua)劑合(he)成的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年，采用高(gao)比表面(mian)積的(de)(de)(de)氣相法白炭(tan)黑補強(qiang)的(de)(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使(shi)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍升(sheng)到實用階段(duan)，奠定了現代硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)技(ji)術的(de)(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)烷合(he)成開始(shi)生產(chan)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國家(jia)有美(mei)國。俄羅斯(si)、德國、日本(ben)、韓國和中國等(deng)。中國硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化(hua)(hua)研(yan)究始(shi)于1957年，多(duo)家(jia)研(yan)究所和企業陸(lu)續(xu)開發出(chu)各(ge)種(zhong)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中國硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為(wei)135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷(wan)變(bian)成(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它主要(yao)以高(gao)分子(zi)量(liang)的(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為生(sheng)膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)各種類型(xing)的(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)數十(shi)倍。有時為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各種特殊的(de)性(xing)能，也(ye)加(jia)入(ru)相(xiang)應的(de)各種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)反應催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所(suo)示。一次硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行高分(fen)子鏈的(de)(de)交聯(lian)反(fan)應；二次硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行補(bu)充交聯(lian)、驅除硫化(hua)劑分(fen)解(jie)產物和其他揮發性化(hua)合物以(yi)穩定(ding)硫化(hua)膠的(de)(de)各(ge)項性能(neng)。常用的(de)(de)設備(bei)有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真空密(mi)煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是(shi)(shi)高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)度(du)一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線(xian)等十分(fen)穩定，在(zai)不加任(ren)何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)也非常(chang)(chang)(chang)好。（5）物理機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化學試劑(ji)性(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過(guo)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織不粘連，具有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對肌體組織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)(chang)(chang)少。特別適合(he)作(zuo)為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)(bie)達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別(bie)(bie)增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天(tian)下的(de)新研(yan)究(jiu)，增加有機(ji)硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)(jian)方(fang)面(mian)的(de)用(yong)(yong)(yong)量，可以(yi)大(da)幅度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量和單(dan)車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量水平的(de)提(ti)(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)增加。國家鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)(jian)實現(xian)自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機(ji)關(guan)公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌擴大(da)在(zai)政府采購的(de)市場份(fen)額，為改變目前國內政府采購以(yi)合資品(pin)(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)(pin)為主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)局(ju)面(mian)提(ti)(ti)供了保(bao)障。促(cu)進自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌發展(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)繁(fan)榮將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)(ti)供有力保(bao)障。預測未來3年(nian)，我國室(shi)溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行(xing)業將以(yi)年(nian)均20%增長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)(jia)格的(de)大幅上漲，同(tong)時我(wo)(wo)國(guo)在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有(you)(you)(you)機硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產技術(shu)方面(mian)取得突破(po)，有(you)(you)(you)機硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產技術(shu)在2005年(nian)前(qian)被(bei)幾家跨國(guo)公司壟(long)斷，但目前(qian)我(wo)(wo)國(guo)已發展成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)(you)(you)機硅(gui)單(dan)體(ti)第(di)1大國(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原因使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)(jia)格從2011年(nian)起開始低于石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大宗石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)(jia)的(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大規模(mo)替代(dai)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極(ji)大拓展有(you)(you)(you)機硅(gui)產業的(de)市場空間，同(tong)時將帶(dai)動(dong)硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)(you)(you)機硅(gui)產品的(de)消費。