硅橡膠是指主鏈(lian)由硅和(he)氧(yang)原子(zi)交替構(gou)成，硅原子(zi)上(shang)通常連有兩個有機基團的(de)(de)(de)(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)(de)(de)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基和(he)少量乙烯(xi)基的(de)(de)(de)(de)(de)硅氧(yang)鏈(lian)節組成。苯基的(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)可提高(gao)(gao)(gao)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能，三氟丙基及氰基的(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可提高(gao)(gao)(gao)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能良好，一般在-55℃下仍能工作。引入(ru)苯基后，可達-73℃。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能也(ye)很突出，在180℃下可長期工作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也(ye)能承受數(shu)周或(huo)更長時間仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率在合(he)成聚合(he)物中(zhong)是較(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導致凝(ning)血的(de)(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類(lei)的(de)方法(fa)很多(duo)，通常按固化前的(de)形態分為(wei)固體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化溫度分為(wei)室溫硫化硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫化硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用單(dan)體的(de)不同，可分為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按性能和用途的(de)不同又可分為(wei)通用型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫型(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早(zao)期(qi)是由美國(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產品(pin)問(wen)世(shi)。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比表面積的(de)氣(qi)相法(fa)白(bai)炭(tan)黑補強(qiang)的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)(yan)制成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能(neng)(neng)躍升到(dao)實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)烷(wan)合成開始生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)家有(you)美國(guo)。俄(e)羅(luo)斯、德國(guo)、日本(ben)、韓國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)研(yan)(yan)究(jiu)始于(yu)1957年(nian)，多家研(yan)(yan)究(jiu)所(suo)和(he)企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能(neng)(neng)力為135千(qian)噸，其中高(gao)溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠是(shi)(shi)(shi)指聚硅氧烷變成(cheng)彈性(xing)體(ti)的過程(cheng)是(shi)(shi)(shi)經過高(gao)溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的。它主要(yao)(yao)以高(gao)分子量(liang)的聚甲(jia)基乙烯(xi)基硅氧烷為生膠，混入補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅橡膠的補強主要(yao)(yao)是(shi)(shi)(shi)各種類型(xing)的白炭(tan)黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的強度增加(jia)(jia)數(shu)十倍。有時為了降低成(cheng)本(ben)或(huo)(huo)改善膠料性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各種特殊的性(xing)能，也加(jia)(jia)入相應(ying)的各種添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)(shi)各種有機過氧化(hua)(hua)物(wu)或(huo)(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型(xing)方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行高分(fen)子(zi)鏈的(de)交聯(lian)反應(ying)；二次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行補充交聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化(hua)劑分(fen)解產物和其他(ta)揮發性(xing)化(hua)合物以穩(wen)定(ding)硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)各(ge)項性(xing)能。常用(yong)的(de)設(she)備有開放式煉膠(jiao)機、捏合機及真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫(zi)外(wai)線等(deng)(deng)十(shi)分穩定，在(zai)不加任(ren)何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化學試劑(ji)性(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)(you)中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對空(kong)氣、氮、氧、二氧化碳等(deng)(deng)氣體的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體組織(zhi)不粘連，具有(you)(you)抗(kang)凝血作(zuo)用，對肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常少。特(te)別適合作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷(xiao)分別(bie)達到(dao)1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同(tong)比分別(bie)增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業硅(gui)橡(xiang)膠的(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)新(xin)研究，增(zeng)(zeng)加(jia)有機硅(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)方面的(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安(an)全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)高(gao)都(dou)將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業對硅(gui)橡(xiang)膠需求的(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國家(jia)鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現(xian)自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)度(du)黨政機關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求意(yi)見稿(gao)）》為(wei)自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴(kuo)大在政府(fu)采購的(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前國內政府(fu)采購以(yi)合(he)資品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)局面提(ti)供(gong)了保障。促進自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展，國產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)應用(yong)(yong)提(ti)供(gong)有力保障。預測未(wei)來3年(nian)(nian)，我國室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業將以(yi)年(nian)(nian)均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠是重要的非(fei)(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，約占非(fei)(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠消(xiao)費(fei)量的98%。但因(yin)為(wei)石(shi)(shi)油(you)價(jia)格的大(da)幅上(shang)漲，同(tong)時(shi)(shi)我國(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的關(guan)鍵(jian)原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)的生產技術(shu)方(fang)面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)的生產技術(shu)在2005年前被幾家(jia)跨國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球(qiu)有(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)，這2個方(fang)面原(yuan)因(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的價(jia)格從2011年起開始低于(yu)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅(jin)約為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，并(bing)開始大(da)規模替(ti)代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。這將極(ji)大(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)產業的市場空間，同(tong)時(shi)(shi)將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)機(ji)硅(gui)產品的消(xiao)費(fei)。