硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧原子交(jiao)替構(gou)成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通(tong)常連(lian)有(you)(you)兩(liang)個有(you)(you)機(ji)基(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)引(yin)入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐高(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)引(yin)入(ru)則可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐溫及耐油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)良(liang)好，一(yi)般在-55℃下仍(reng)能(neng)工作。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突出(chu)，在180℃下可(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周(zhou)或更長(chang)時間仍(reng)有(you)(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上的(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過率在合(he)成(cheng)(cheng)聚合(he)物中是(shi)較高(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法很(hen)多，通常按(an)(an)固化(hua)前(qian)的(de)形態分(fen)(fen)為固體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫度(du)分(fen)(fen)為室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體(ti)(ti)的(de)不同(tong)，可分(fen)(fen)為甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)(an)性(xing)能和用(yong)途(tu)的(de)不同(tong)又可分(fen)(fen)為通用(yong)型、超耐(nai)低溫型、超耐(nai)高(gao)溫型、高(gao)強力(li)型、耐(nai)油型、醫(yi)用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由美(mei)國(guo)(guo)以三(san)氯化鐵為催(cui)化劑合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用(yong)高比表面積(ji)的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能躍升到實用(yong)階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基(ji)(ji)礎。從(cong)二(er)甲基(ji)(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成開(kai)(kai)始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化研(yan)究始(shi)于(yu)1957年，多(duo)家研(yan)究所(suo)和企業陸續開(kai)(kai)發出(chu)各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力(li)為135千噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指(zhi)聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)(de)(de)(de)過程(cheng)是(shi)經過高(gao)(gao)溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)(de)。它主要以高(gao)(gao)分(fen)子(zi)量的(de)(de)(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等(deng)，在加熱加壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)補(bu)強主要是(shi)各(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)(de)(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度增加數十(shi)倍。有時為了降低成(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)能，也加入相應的(de)(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添(tian)加劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物或加成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖(tu)所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行高分子鏈(lian)的(de)交聯(lian)反應(ying)；二(er)次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行補(bu)充交聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)分解產物和其他揮發性(xing)化(hua)(hua)合物以(yi)穩(wen)定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項(xiang)性(xing)能。常(chang)用的(de)設備有開放式煉膠機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一定的(de)(de)(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這(zhe)對航(hang)(hang)空、宇航(hang)(hang)工業的(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等十分穩定，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)(xia)，就具有優良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織(zhi)不粘連，具有抗凝血(xue)作(zuo)用，對肌(ji)體組織(zhi)的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合(he)作(zuo)為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)輛和(he)(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增長(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)新研究，增加有機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)(ling)部件方面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)(liang)，可以(yi)大(da)幅度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)(liang)和(he)(he)單車(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)(de)(de)(de)提高都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)對(dui)硅橡(xiang)膠需(xu)求(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增加。國家鼓勵(li)自主(zhu)(zhu)品牌(pai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)(ling)部件實(shi)現自主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨(dang)政機(ji)關公(gong)務(wu)用(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)(qiu)意見稿(gao)）》為(wei)(wei)(wei)(wei)自主(zhu)(zhu)品牌(pai)擴(kuo)大(da)在政府采購的(de)(de)(de)(de)(de)(de)市場(chang)份(fen)額(e)，為(wei)(wei)(wei)(wei)改變(bian)目(mu)前(qian)國內政府采購以(yi)合(he)資品牌(pai)產(chan)品為(wei)(wei)(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)局面(mian)(mian)提供(gong)了保障(zhang)。促進自主(zhu)(zhu)品牌(pai)發展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)提供(gong)有力保障(zhang)。預測未(wei)來3年(nian)，我國室溫硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非石油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占(zhan)非石油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)(wei)石油(you)價格的(de)大(da)幅上漲(zhang)，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)(ji)術方(fang)面(mian)取(qu)得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)(ji)術在2005年(nian)前被幾(ji)家跨國(guo)公司壟(long)斷，但(dan)目(mu)前我(wo)國(guo)已發展成(cheng)為(wei)(wei)(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方(fang)面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)價格從2011年(nian)起開始低于石油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)(wei)大(da)宗石油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)(wei)廉價的(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規模替代石油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)拓(tuo)展有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)市場空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和(he)硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)消費。