硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通常連有兩(liang)個有機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)(ru)可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高、低(di)溫性能(neng)(neng)(neng)，三(san)氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)(ru)則可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)(nai)油(you)性能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低(di)溫性能(neng)(neng)(neng)良(liang)好(hao)，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)工作。引入(ru)(ru)苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性能(neng)(neng)(neng)也(ye)很(hen)突出(chu)，在180℃下可(ke)(ke)長期工作，稍高于(yu)200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)承(cheng)受數周或更長時間仍有彈(dan)性，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性好(hao)，氧(yang)氣透過率在合成(cheng)(cheng)聚合物中是較高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生(sheng)理惰(duo)性、不會(hui)導致凝血(xue)的(de)(de)(de)突出(chu)特性，因此在醫(yi)用領域(yu)應用廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類(lei)的方法很多，通(tong)常按(an)固(gu)(gu)化(hua)前的形態(tai)分(fen)為(wei)固(gu)(gu)體(ti)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液(ye)體(ti)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)溫度分(fen)為(wei)室(shi)溫硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)單體(ti)的不(bu)同，可分(fen)為(wei)甲(jia)(jia)基乙烯(xi)基硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)(jia)基苯基乙烯(xi)基硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅，腈(jing)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)途的不(bu)同又可分(fen)為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫型(xing)、超(chao)耐(nai)高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由(you)美國(guo)(guo)以三(san)氯化鐵為催化劑合成的。1945年(nian)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采(cai)用(yong)高比表面積的氣(qi)相法(fa)白炭黑補強的硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性能(neng)躍升到實用(yong)階段，奠定了現代硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技(ji)術(shu)的基礎。從(cong)二甲基二氯硅烷合成開始生產硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的工(gong)業化研(yan)究(jiu)(jiu)始于1957年(nian)，多家研(yan)究(jiu)(jiu)所(suo)和企(qi)業陸續開發出各種硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能(neng)力(li)為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指聚硅氧(yang)烷(wan)變(bian)成彈性(xing)體(ti)的(de)(de)過程是(shi)經過高溫（110-170℃）硫化(hua)成型的(de)(de)。它(ta)主要以(yi)高分子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混(hun)入補強填(tian)料(liao)、硫化(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下(xia)硫化(hua)成彈性(xing)體(ti)。硅橡膠(jiao)的(de)(de)補強主要是(shi)各種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫化(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有(you)(you)時為了降低(di)成本(ben)或改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫化(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入相應(ying)的(de)(de)各種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫化(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)有(you)(you)機(ji)過氧(yang)化(hua)物或加(jia)成反應(ying)催化(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型方法如圖所示。一次硫化(hua)的目(mu)的是進(jin)行(xing)高分(fen)子鏈的交聯(lian)反應(ying)；二次硫化(hua)的目(mu)的是進(jin)行(xing)補充交聯(lian)、驅除硫化(hua)劑分(fen)解產物和其他揮發性(xing)化(hua)合物以(yi)穩定硫化(hua)膠的各項(xiang)性(xing)能(neng)。常用的設備有開(kai)放式煉膠機、捏合機及真(zhen)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)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度僅(jin)是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但在200℃以上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持(chi)一定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力(li)學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可(ke)達(da)-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫(zi)外線(xian)等十(shi)分穩(wen)定(ding)，在不(bu)加任(ren)何添加劑(ji)的(de)情況下(xia)(xia)，就具有(you)優良的(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優異的(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)(hua)學(xue)(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等氣(qi)體的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組織不(bu)粘連，具有(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌體組織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分別(bie)(bie)達到1927.18萬(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分別(bie)(bie)增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)(wan)t。根(gen)據(ju)觀(guan)研天下(xia)的(de)新(xin)研究，增加(jia)有機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)零部件方(fang)面(mian)的(de)用(yong)(yong)量(liang)，可(ke)以(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)的(de)安(an)全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)量(liang)和單車(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)高都(dou)將(jiang)(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)增加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵(li)自主品牌(pai)(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)零部件實現自主化，《2012年度黨政機關公(gong)務用(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)車(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)(wei)自主品牌(pai)(pai)(pai)擴(kuo)大在(zai)政府采(cai)(cai)購的(de)市(shi)場份額，為(wei)(wei)改變(bian)目(mu)前國(guo)(guo)內政府采(cai)(cai)購以(yi)合(he)資品牌(pai)(pai)(pai)產(chan)品為(wei)(wei)主的(de)局面(mian)提(ti)供了保障。促(cu)進自主品牌(pai)(pai)(pai)發展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮將(jiang)(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力保障。預(yu)測未(wei)來3年，我國(guo)(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)行業(ye)(ye)將(jiang)(jiang)以(yi)年均20%增長(chang)。

此外(wai)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)石(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占(zhan)非(fei)石(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石(shi)油價(jia)格(ge)的(de)(de)大幅上(shang)漲，同時我國在硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料(liao)有機(ji)(ji)(ji)硅單體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方(fang)面(mian)取得突破，有機(ji)(ji)(ji)硅單體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在2005年前被幾(ji)家(jia)跨國公司壟(long)斷，但(dan)目前我國已(yi)發展成(cheng)為(wei)(wei)全球有機(ji)(ji)(ji)硅單體第1大國，這2個方(fang)面(mian)原(yuan)因使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)從(cong)2011年起開始(shi)低于石(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)(wei)大宗石(shi)油基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉(lian)價(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)大規模替代石(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大拓展有機(ji)(ji)(ji)硅產(chan)業的(de)(de)市場空間，同時將帶動硅油、硅烷偶(ou)聯(lian)劑和硅樹脂(zhi)等其(qi)他有機(ji)(ji)(ji)硅產(chan)品的(de)(de)消費。