硅橡膠是指主鏈(lian)由硅和氧(yang)(yang)原子交替構成，硅原子上通常(chang)連有(you)兩個(ge)有(you)機基團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含(han)甲基和少(shao)量乙烯基的(de)(de)硅氧(yang)(yang)鏈(lian)節組成。苯基的(de)(de)引(yin)入可(ke)提(ti)高硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐高、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基及氰基的(de)(de)引(yin)入則可(ke)提(ti)高硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)(wen)及耐油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工(gong)作。引(yin)入苯基后，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突出，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工(gong)作，稍高于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)(yang)氣透過率在(zai)合成聚合物中是較(jiao)高的(de)(de)。此(ci)外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具有(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血(xue)的(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領域(yu)應(ying)用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠分(fen)(fen)(fen)類的(de)方法(fa)很多，通(tong)常按(an)(an)固(gu)化前的(de)形(xing)態分(fen)(fen)(fen)為固(gu)體(ti)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠和(he)液體(ti)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)硫(liu)化溫度分(fen)(fen)(fen)為室(shi)溫硫(liu)化硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫硫(liu)化硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)所(suo)用單體(ti)的(de)不同(tong)，可分(fen)(fen)(fen)為甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)(an)性能(neng)和(he)用途的(de)不同(tong)又(you)可分(fen)(fen)(fen)為通(tong)用型、超耐低(di)溫型、超耐高(gao)溫型、高(gao)強力型、耐油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合成的(de)(de)(de)(de)。1945年，硅橡膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高比表面(mian)積的(de)(de)(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)(de)(de)硅橡膠(jiao)(jiao)研制成功，使硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)性(xing)能躍升到實(shi)用階段(duan)，奠(dian)定了現代硅橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術(shu)的(de)(de)(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲(jia)基(ji)二(er)氯硅烷合成開(kai)始生(sheng)產(chan)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)工業化(hua)(hua)研究始于1957年，多(duo)家研究所和(he)企業陸續開(kai)發出(chu)各(ge)種硅橡膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)硅橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是指聚硅氧(yang)烷(wan)變成彈(dan)性體的過(guo)(guo)(guo)程是經過(guo)(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型的。它(ta)主要以高(gao)分子(zi)量的聚甲(jia)基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)(qiang)填(tian)料、硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)成彈(dan)性體。硅橡(xiang)膠(jiao)的補(bu)強(qiang)(qiang)主要是各種類型的白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的強(qiang)(qiang)度增(zeng)加數(shu)十倍。有(you)時為了降(jiang)低成本或改善膠(jiao)料性能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各種特(te)殊的性能(neng)，也(ye)加入(ru)相應的各種添加劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)是各種有(you)機過(guo)(guo)(guo)氧(yang)化(hua)物(wu)或加成反(fan)應催化(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫化(hua)的(de)目的(de)是進行高分子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反(fan)應；二(er)次硫化(hua)的(de)目的(de)是進行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫化(hua)劑(ji)分解產物和(he)其他揮(hui)發性化(hua)合(he)物以穩定(ding)硫化(hua)膠的(de)各項(xiang)性能。常用(yong)的(de)設備有開(kai)放式煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真(zhen)空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半(ban)，但(dan)在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)和(he)(he)表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)度(du)一般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方可達(da)-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)(you)異。這對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等十分穩定(ding)，在(zai)(zai)不加任何添加劑的(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具有(you)優(you)(you)(you)良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)(you)(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試劑性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體(ti)組織不粘連(lian)，具有(you)抗凝血(xue)作用，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)非常少。特(te)別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用量約達2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)新研究，增加(jia)有機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件方面的(de)(de)用量，可(ke)以(yi)(yi)大幅度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量和單車(che)(che)(che)用量水平的(de)(de)提(ti)(ti)高都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)增加(jia)。國家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)(zheng)機關(guan)公務(wu)用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目錄（征(zheng)求意見稿）》為(wei)(wei)(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌擴(kuo)大在(zai)政(zheng)(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)(wei)(wei)改變(bian)目前國內政(zheng)(zheng)府(fu)采購(gou)以(yi)(yi)合(he)資(zi)品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為(wei)(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)(ti)供(gong)了保障。促(cu)進自(zi)主(zhu)品(pin)牌發展，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用提(ti)(ti)供(gong)有力保障。預測未來3年，我國室(shi)溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)(yi)年均(jun)20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)價格(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)幅上漲(zhang)，同時(shi)我(wo)國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技術(shu)方面取得(de)突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技術(shu)在2005年(nian)前(qian)被幾家(jia)跨國公司(si)壟斷(duan)，但目前(qian)我(wo)國已發展成(cheng)為(wei)(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體第1大(da)國，這2個方面原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)價格(ge)從2011年(nian)起開(kai)(kai)始(shi)低于(yu)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)(kai)始(shi)大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)市場(chang)空間，同時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品(pin)的(de)(de)(de)(de)(de)消費。