硅橡膠是指主鏈由(you)(you)硅(gui)和氧(yang)原子交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)原子上(shang)(shang)通常連有兩個有機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)(you)含甲基(ji)(ji)(ji)和少量(liang)乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三(san)氟(fu)丙(bing)基(ji)(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入則(ze)可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引入苯基(ji)(ji)(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也(ye)很突出，在(zai)180℃下可長期工(gong)作，稍(shao)高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數周或(huo)更長時(shi)間仍有彈(dan)性(xing)，瞬(shun)時(shi)可耐(nai)(nai)300℃以上(shang)(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在(zai)合成(cheng)聚合物中(zhong)是較高(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰(duo)性(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅橡膠(jiao)分類(lei)的(de)(de)方法很多，通常按(an)(an)固(gu)化(hua)(hua)前的(de)(de)形(xing)態分為固(gu)體硅橡膠(jiao)和(he)液體硅橡膠(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)(hua)溫(wen)度(du)分為室溫(wen)硫化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)；按(an)(an)所用單體的(de)(de)不同，可分為甲基乙烯基硅橡膠(jiao)，甲基苯基乙烯基硅橡膠(jiao)、氟硅，腈(jing)硅橡膠(jiao)等；按(an)(an)性能和(he)用途的(de)(de)不同又可分為通用型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成的(de)(de)(de)。1945年，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問(wen)世(shi)。1948年，采(cai)用高比表面積(ji)的(de)(de)(de)氣相法白炭黑(hei)補(bu)強(qiang)的(de)(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)躍升到(dao)實(shi)用階段，奠定(ding)了現(xian)代硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)(de)基礎。從(cong)二甲基二氯硅烷合成開始生產(chan)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化研究始于1957年，多家研究所和企業陸續開發出各種硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力(li)為135千噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化硅橡(xiang)膠是指聚(ju)硅氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈性體(ti)的(de)過(guo)程是經(jing)過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化成(cheng)型(xing)的(de)。它(ta)主(zhu)要以高分子量的(de)聚(ju)甲基乙烯(xi)基硅氧(yang)烷(wan)為(wei)生膠，混入(ru)補強(qiang)(qiang)填料(liao)(liao)、硫(liu)化劑等(deng)，在加熱加壓下(xia)硫(liu)化成(cheng)彈性體(ti)。硅橡(xiang)膠的(de)補強(qiang)(qiang)主(zhu)要是各(ge)種類型(xing)的(de)白炭黑(hei)，可(ke)使硫(liu)化膠的(de)強(qiang)(qiang)度增加數十倍(bei)。有(you)時(shi)為(wei)了降低成(cheng)本或(huo)改善膠料(liao)(liao)性能及(ji)賦予硫(liu)化膠各(ge)種特殊的(de)性能，也加入(ru)相(xiang)應的(de)各(ge)種添加劑。硫(liu)化劑是各(ge)種有(you)機過(guo)氧(yang)化物(wu)或(huo)加成(cheng)反應催化劑。

加工成型方法如圖所(suo)示。一(yi)次硫(liu)化的(de)目(mu)的(de)是(shi)(shi)進行(xing)(xing)高(gao)分子鏈的(de)交聯反應(ying)；二次硫(liu)化的(de)目(mu)的(de)是(shi)(shi)進行(xing)(xing)補充(chong)交聯、驅除硫(liu)化劑分解產物和(he)其他揮(hui)發性化合物以(yi)穩定硫(liu)化膠的(de)各項性能(neng)。常(chang)用的(de)設備有(you)開放式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是高溫(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)高溫(wen)環(huan)境(jing)下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)意(yi)義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外(wai)線等十分穩定(ding)(ding)，在不(bu)加(jia)任何(he)添加(jia)劑(ji)的(de)(de)情(qing)況下，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下的(de)(de)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在150℃的(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)下，其物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及(ji)化學(xue)(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧、二氧化碳等氣(qi)(qi)(qi)體的(de)(de)透氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅(xiu)，與(yu)人體組(zu)織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用，對(dui)肌體組(zu)織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)協會統計(ji)，2012年，汽(qi)車(che)產銷分別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加(jia)有機硅材料在(zai)(zai)汽(qi)車(che)零部件方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)量，可以(yi)(yi)大(da)(da)幅度提(ti)高汽(qi)車(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)產量和單車(che)用(yong)量水(shui)平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將推(tui)動汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國家鼓勵(li)自(zi)主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)車(che)零部件實現(xian)自(zi)主(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)機關公(gong)務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄（征求意見稿）》為自(zi)主(zhu)品牌(pai)擴(kuo)大(da)(da)在(zai)(zai)政(zheng)府采購的(de)(de)(de)(de)市場(chang)份額，為改(gai)變目前國內政(zheng)府采購以(yi)(yi)合(he)資品牌(pai)產品為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保障。促(cu)進自(zi)主(zhu)品牌(pai)發(fa)展，國產汽(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有力保障。預(yu)測未來(lai)3年，我國室溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)車(che)行業(ye)將以(yi)(yi)年均(jun)20%增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)。

此外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量(liang)的(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)(shi)油價格(ge)(ge)的(de)(de)大幅(fu)上漲，同時我國(guo)(guo)在硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機(ji)(ji)(ji)硅單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術方面取(qu)得突(tu)破，有機(ji)(ji)(ji)硅單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術在2005年前被幾(ji)家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但目(mu)前我國(guo)(guo)已發(fa)展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有機(ji)(ji)(ji)硅單(dan)體(ti)第1大國(guo)(guo)，這2個方面原因(yin)使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格(ge)(ge)從2011年起開始低于石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)大宗(zong)石(shi)(shi)油基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大拓展(zhan)有機(ji)(ji)(ji)硅產(chan)(chan)業的(de)(de)市場空間，同時將帶動硅油、硅烷偶聯劑和硅樹(shu)脂等(deng)其他有機(ji)(ji)(ji)硅產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)消(xiao)費(fei)。