硅橡膠是指主鏈由硅和氧原子交替構成(cheng)，硅原子上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基和少(shao)量乙烯基的(de)(de)硅氧鏈節組成(cheng)。苯基的(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)(ke)提(ti)高硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)高、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三(san)氟丙基及氰基的(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)(ke)提(ti)高硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下仍(reng)(reng)能(neng)工作(zuo)(zuo)。引(yin)入(ru)苯基后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)熱(re)性(xing)能(neng)也很突出，在180℃下可(ke)(ke)(ke)長期工作(zuo)(zuo)，稍高于200℃也能(neng)承受數(shu)周或(huo)更(geng)長時(shi)(shi)間仍(reng)(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)(shi)可(ke)(ke)(ke)耐(nai)(nai)(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高溫(wen)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)過(guo)率在合(he)成(cheng)聚(ju)合(he)物中是較高的(de)(de)。此(ci)外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生(sheng)理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出特性(xing)，因(yin)此(ci)在醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠分(fen)類的(de)(de)方(fang)法很多，通常按固化前(qian)的(de)(de)形(xing)態(tai)分(fen)為固體硅(gui)(gui)橡膠和液體硅(gui)(gui)橡膠；按硫化溫度分(fen)為室(shi)溫硫化硅(gui)(gui)橡膠，高溫硫化硅(gui)(gui)橡膠；按所用(yong)單體的(de)(de)不同，可分(fen)為甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡膠，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡膠、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡膠等；按性能和用(yong)途的(de)(de)不同又可分(fen)為通用(yong)型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低(di)溫型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高溫型(xing)(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由美(mei)國(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合(he)成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比表面積的(de)氣相法白炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升到實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術的(de)基礎(chu)。從二(er)甲(jia)基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合(he)成開始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅斯(si)、德(de)國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和中國(guo)等(deng)。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)研(yan)究始于1957年(nian)，多家研(yan)究所和企業(ye)陸(lu)續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能力為135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧烷變成彈性(xing)體的(de)(de)過程是(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)成型(xing)(xing)的(de)(de)。它主(zhu)要以高分子量的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強填料(liao)、硫化(hua)劑(ji)等，在(zai)加熱加壓下硫化(hua)成彈性(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主(zhu)要是(shi)各種類型(xing)(xing)的(de)(de)白炭黑，可使硫化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加數十倍(bei)。有時(shi)為了降低成本或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫化(hua)膠(jiao)(jiao)各種特殊的(de)(de)性(xing)能，也加入(ru)相應的(de)(de)各種添加劑(ji)。硫化(hua)劑(ji)是(shi)各種有機(ji)過氧化(hua)物或加成反應催化(hua)劑(ji)。

加工成型方法如(ru)圖所(suo)示。一次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行高(gao)分子鏈的(de)交聯(lian)(lian)反應；二次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行補充(chong)交聯(lian)(lian)、驅除硫(liu)(liu)化(hua)劑分解產物和其他(ta)揮發(fa)性化(hua)合物以(yi)穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)各(ge)項性能(neng)。常用的(de)設備有開放式(shi)煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定(ding)(ding)的(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻(bo)璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)優異(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩定(ding)(ding)，在不(bu)加任何(he)添加劑(ji)的(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有優良的(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優異(yi)的(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中(zhong)等的(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人(ren)體(ti)組織不(bu)粘(zhan)連，具(ju)(ju)有抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組織的(de)反(fan)應性(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合(he)作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)(fen)別達(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同(tong)比分(fen)(fen)別增(zeng)(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)量約達(da)2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)(zeng)加有(you)(you)機硅材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件方(fang)面的(de)(de)用(yong)量，可以大(da)幅(fu)度提(ti)(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量水(shui)平的(de)(de)提(ti)(ti)高都將推動汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵(li)自主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件實現自主(zhu)化(hua)(hua)，《2012年度黨政機關公務用(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌擴大(da)在(zai)政府采(cai)購(gou)的(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)改(gai)變目(mu)前國(guo)(guo)內政府采(cai)購(gou)以合資品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)(ti)供了保障。促進自主(zhu)品(pin)牌發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)供有(you)(you)力(li)保障。預測未(wei)來3年，我國(guo)(guo)室溫(wen)硫化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將以年均20%增(zeng)(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量(liang)的(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)(shi)油價(jia)(jia)格的(de)(de)大(da)幅上漲，同時我國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原料有機硅(gui)單體的(de)(de)生產技(ji)術(shu)方面取得突(tu)破，有機硅(gui)單體的(de)(de)生產技(ji)術(shu)在2005年(nian)前(qian)被幾家跨(kua)國公(gong)司壟斷，但目前(qian)我國已發(fa)展(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全(quan)球有機硅(gui)單體第1大(da)國，這(zhe)2個方面原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)(jia)格從(cong)2011年(nian)起(qi)開始(shi)低于(yu)石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗(zong)石(shi)(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大(da)規(gui)模替代石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓(tuo)展(zhan)有機硅(gui)產業的(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)油、硅(gui)烷(wan)偶聯劑和(he)硅(gui)樹(shu)脂等其他有機硅(gui)產品的(de)(de)消費。