硅橡膠是指(zhi)主鏈(lian)(lian)由(you)硅(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通(tong)(tong)常連有(you)(you)兩個(ge)有(you)(you)機基(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通(tong)(tong)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由(you)含甲基(ji)和少量(liang)乙烯(xi)基(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)(lian)節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)引(yin)入(ru)可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引(yin)入(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一(yi)般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工作。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)也很(hen)突出，在(zai)180℃下可(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受(shou)數周(zhou)或更長時間仍(reng)有(you)(you)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率在(zai)合成(cheng)聚合物中(zhong)是較高(gao)(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突出特性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法(fa)很多(duo)，通常(chang)按固(gu)化(hua)前的(de)形態分(fen)為固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)為室(shi)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用單(dan)體的(de)不(bu)同，可(ke)分(fen)為甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按性能和用途(tu)的(de)不(bu)同又可(ke)分(fen)為通用型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由(you)美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵為(wei)催化(hua)(hua)劑合成的。1945年(nian)(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世(shi)。1948年(nian)(nian)(nian)，采用高(gao)比表面(mian)積的氣相法白炭黑補強的硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的性能躍升到實(shi)用階(jie)段，奠(dian)定了現(xian)代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術的基礎。從(cong)二(er)甲(jia)基二(er)氯硅(gui)烷合成開(kai)始(shi)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的工業化(hua)(hua)研(yan)究始(shi)于1957年(nian)(nian)(nian)，多家研(yan)究所(suo)和企(qi)業陸續開(kai)發(fa)出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)(nian)底，中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)能力為(wei)135千噸，其中(zhong)(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指(zhi)聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性體的(de)(de)過程是(shi)(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要以高(gao)分(fen)子量的(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷(wan)為(wei)生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填(tian)料、硫化(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓(ya)下硫化(hua)成(cheng)(cheng)彈性體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)(de)白炭(tan)黑，可使(shi)硫化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)增加(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料性能及賦予(yu)硫化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)性能，也加(jia)入(ru)相應(ying)的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)(ji)。硫化(hua)劑(ji)(ji)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有機過氧(yang)化(hua)物(wu)或(huo)加(jia)成(cheng)(cheng)反(fan)應(ying)催化(hua)劑(ji)(ji)。

加(jia)工成型方法如圖所(suo)示。一次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)目的(de)是進行(xing)高分子(zi)鏈的(de)交聯反應；二次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)目的(de)是進行(xing)補充交聯、驅除硫(liu)(liu)化劑分解產物和其(qi)他揮發性(xing)化合物以穩(wen)定硫(liu)(liu)化膠的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備(bei)有(you)開(kai)放式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)強度僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠仍能(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)(he)表(biao)面硬度，且(qie)力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯(xian)變(bian)化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對航空(kong)、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等(deng)十分(fen)穩定(ding)，在不加任何添加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)(he)耐電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常好。（5）物(wu)理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。（6）耐油及化(hua)(hua)學(xue)試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠對空(kong)氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠無毒，無味，無嗅，與(yu)人體組織不粘連，具(ju)有(you)抗(kang)凝(ning)血(xue)作(zuo)用(yong)，對肌(ji)體組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別(bie)適合作(zuo)為(wei)醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別達(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的用(yong)(yong)量約達(da)2.0萬t。根據(ju)(ju)觀研天下的新研究，增加有機硅(gui)材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方(fang)面(mian)的用(yong)(yong)量，可以(yi)(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平(ping)的提(ti)高都將(jiang)(jiang)(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)需求的增加。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主品(pin)牌的汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自(zi)(zi)主化，《2012年度黨政(zheng)(zheng)機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)(wei)(wei)自(zi)(zi)主品(pin)牌擴(kuo)大在(zai)政(zheng)(zheng)府采購的市(shi)場份額，為(wei)(wei)(wei)改(gai)變目前國(guo)內政(zheng)(zheng)府采購以(yi)(yi)合資(zi)品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為(wei)(wei)(wei)主的局面(mian)提(ti)供了保(bao)障。促進自(zi)(zi)主品(pin)牌發展，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的繁(fan)榮將(jiang)(jiang)(jiang)為(wei)(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)(jiao)的應用(yong)(yong)提(ti)供有力保(bao)障。預(yu)測未(wei)來(lai)3年，我(wo)國(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)(jiang)(jiang)以(yi)(yi)年均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要的非石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)消費(fei)量(liang)的98%。但(dan)(dan)因為石(shi)(shi)油價格的大幅上漲(zhang)，同(tong)時我國(guo)在硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的關鍵(jian)原(yuan)料(liao)有機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的生(sheng)產技術方面(mian)取(qu)得突破，有機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的生(sheng)產技術在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)(dan)目前我國(guo)已發(fa)展成為全球有機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)第1大國(guo)，這2個方面(mian)原(yuan)因使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的價格從(cong)2011年(nian)起開始低于石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)，僅約為大宗石(shi)(shi)油基(ji)橡膠(jiao)(jiao)的80%～90%，成為廉(lian)價的合(he)(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極(ji)大拓展有機(ji)硅(gui)產業的市場空間，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)油、硅(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)產品的消費(fei)。