硅橡膠是指主(zhu)(zhu)鏈(lian)由硅(gui)和氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)原子上通常(chang)連有兩個有機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)橡膠(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)主(zhu)(zhu)要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)引入(ru)(ru)可提(ti)高硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)引入(ru)(ru)則可提(ti)高硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油(you)性(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引入(ru)(ru)苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱(re)性(xing)能(neng)也很(hen)突出，在180℃下(xia)可長期工作，稍高于200℃也能(neng)承受(shou)數周或更(geng)長時(shi)間仍有彈性(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)300℃以上的(de)高溫(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)過(guo)率(lv)在合成(cheng)聚合物中是較高的(de)。此外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)還(huan)具有生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)突出特(te)性(xing)，因此在醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的(de)方法(fa)很多，通常按固化(hua)(hua)前的(de)形態(tai)分為固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫度分為室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所(suo)用單體(ti)的(de)不(bu)同，可分為甲(jia)基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯(ben)基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用途(tu)的(de)不(bu)同又可分為通用型、超(chao)耐低溫型、超(chao)耐高溫型、高強力型、耐油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑(ji)合成的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用(yong)高比表面(mian)積的(de)(de)(de)氣相法白(bai)炭黑(hei)補強的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍(yue)升到實用(yong)階(jie)段(duan)，奠定了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)(de)基礎(chu)。從二甲(jia)基二氯硅(gui)烷合成開(kai)始(shi)生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業(ye)化(hua)研(yan)究始(shi)于1957年，多家(jia)研(yan)究所和企業(ye)陸續開(kai)發出各(ge)種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠是(shi)指(zhi)聚硅(gui)氧(yang)烷變成彈性體的(de)(de)(de)過程是(shi)經(jing)過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)(de)(de)。它主要以高分子量的(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為生膠，混(hun)入(ru)(ru)補強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下(xia)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性體。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)補強(qiang)(qiang)主要是(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度增(zeng)加(jia)數(shu)十倍。有(you)時為了降低成本或改善膠料性能及賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性能，也加(jia)入(ru)(ru)相應的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型(xing)方法如圖所示(shi)。一次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)高分(fen)(fen)子鏈的(de)交(jiao)聯反(fan)應；二次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)(fen)解產(chan)物(wu)和其他揮發(fa)性化(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開(kai)放式(shi)煉(lian)膠機、捏合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)顯著的特征是高溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的強度(du)僅是天(tian)(tian)然橡(xiang)膠(jiao)或某些合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)的一(yi)半，但在(zai)200℃以上的高溫(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變(bian)化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航空(kong)、宇航工業的意義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)不(bu)加(jia)任(ren)何添加(jia)劑(ji)的情況下(xia)，就具(ju)(ju)有優(you)(you)良的耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有優(you)(you)異的絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有中等(deng)的耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化碳等(deng)氣(qi)體(ti)的透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)(tian)然橡(xiang)膠(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不(bu)粘連，具(ju)(ju)有抗凝血作用(yong)，對(dui)肌(ji)體(ti)組織的反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合(he)(he)作為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)協(xie)會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷(xiao)分別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比(bi)分別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)硅橡(xiang)膠的(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天下的(de)新研(yan)究，增(zeng)加有(you)機硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件方面的(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度(du)提高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)提高都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠需求的(de)增(zeng)加。國家鼓(gu)勵(li)自主品牌的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件實現自主化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨(dang)政機關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求意見稿）》為自主品牌擴大在政府(fu)采購(gou)的(de)市場份額(e)，為改變目前國內政府(fu)采購(gou)以(yi)合資品牌產品為主的(de)局面提供了保(bao)障(zhang)。促進自主品牌發(fa)展，國產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)繁榮(rong)將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)應用(yong)(yong)提供有(you)力(li)保(bao)障(zhang)。預(yu)測未來3年(nian)，我國室溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均(jun)20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠是重(zhong)要的(de)(de)(de)非石油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，約占非石油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠消(xiao)(xiao)費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為石油(you)(you)價格(ge)的(de)(de)(de)大(da)幅(fu)上漲，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術方面取得突(tu)破，有(you)機硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術在2005年(nian)前(qian)被幾家跨國(guo)公(gong)司壟斷，但目前(qian)我(wo)國(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為全球有(you)機硅(gui)(gui)單體第(di)1大(da)國(guo)，這2個(ge)方面原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)價格(ge)從(cong)2011年(nian)起開始(shi)低于(yu)石油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅約為大(da)宗(zong)石油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，并開始(shi)大(da)規模替(ti)代石油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。這將(jiang)極大(da)拓展(zhan)有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市(shi)場空間(jian)，同時將(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)消(xiao)(xiao)費(fei)。