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    硅橡膠常識
          硅橡膠是指主鏈由硅和氧原子交替構成,硅原子上通常連有兩個有機基團的橡膠。普通的硅橡膠主要由含甲基和少量乙烯基的硅氧鏈節組成。苯基的引入可提高硅橡膠的耐高、低溫性能,三氟丙基及氰基的引入則可提高硅橡膠的耐溫及耐油性能。硅橡膠耐低溫性能良好,一般在-55下仍能工作。引入苯基后,可達-73。硅橡膠的耐熱性能也很突出,在180下可長期工作,稍高于200也能承受數周或更長時間仍有彈性,瞬時可耐300以上的高溫。硅橡膠的透氣性好,氧氣透過率在合成聚合物中是最高的。此外,硅橡膠還具有生理惰性、不會導致凝血的突出特性,因此在醫用領域應用廣泛。[1] 

    硅橡膠分熱硫化型(高溫硫化硅膠HTV)、室溫硫化型(RTV),其中室溫硫化型又分縮聚反應型和加成反應型。高溫硅橡膠主要用于制造各種硅橡膠制品,而室溫硅橡膠則主要是作為粘接劑、灌封材料或模具使用。熱硫化型用量最大,熱硫化型又分甲基橡膠MQ)、甲基乙烯基硅橡膠(VMQ,用量及產品牌號最多)、甲基乙烯基苯基硅橡膠PVMQ(耐低溫、耐輻射),其他還有睛硅橡膠、氟硅橡膠等。

    硅橡膠最早是由美國以三氯化鐵為催化劑合成的。1945年,硅橡膠產品問世。1948年,采用高比表面積的氣相法白炭黑補強的硅橡膠研制成功,使硅橡膠的性能躍升到實用階段,奠定了現代硅橡膠生產技術的基礎。從二甲基二氯硅烷合成開始生產硅橡膠的國家有美國。俄羅斯、德國、日本、韓國和中國等。中國硅橡膠的工業化研究始于1957年,多家研究所和企業陸續開發出各種硅橡膠。到2003年底,中國硅橡膠生產能力為135千噸,其中高溫膠100千噸。

    加工成型方法:一次硫化的目的是進行高分子鏈的交聯反應;二次硫化的目的是進行補充交聯、驅除硫化劑分解產物和其他揮發性化合物以穩定硫化膠的各項性能。常用的設備有開放式煉膠機、捏合機及真空密煉機。 

       硅橡膠主要性能
         (1)高溫性能。硅橡膠顯著的特征是高溫穩定性,雖然常溫下硅橡膠的強度僅是天然橡膠或某些合成橡膠的一半,但在200以上的高溫環境下,硅橡膠仍能保持一定的柔韌性、回彈性和表面硬度,且力學性能無明顯變化。(2)低溫性能硅橡膠的玻璃化溫度一般為-70~-50,特殊配方可達-100,表明其低溫性能優異。這對航空、宇航工業的意義重大。(3)耐候性硅橡膠中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線等十分穩定,在不加任何添加劑的情況下,就具有優良的耐候性。(4)電氣性能。硅橡膠具有優異的絕緣性能,耐電暈性和耐電弧性也非常好。(5)物理機械性能。硅橡膠常溫下的物理機械性能比通用橡膠差,但在150的高溫和-50的低溫下,其物理機械性能優于通用橡膠。(6)耐油及化學試劑性。普通硅橡膠具有中等的耐油、耐溶劑性能。(7)氣體透過性能。室溫下硅橡膠對空氣、氮、氧、二氧化碳等氣體的透氣性比天然橡膠高出30-50倍。(8)生理惰性。硅橡膠無毒,無味,無嗅,與人體組織不粘連,具有抗凝血作用,對肌體組織的反應性非常少。特別適合作為醫用材料。

          在眾多的合成橡膠中,硅橡膠是在其中的佼佼者。它具有無味無毒,不怕高溫和抵御嚴寒的特點,在三百攝氏度和零下九十攝氏度時泰然自若、面不改色,仍不失原有的強度和彈性。硅橡膠還有良好的電絕緣性、耐氧抗老化性、耐光抗老化性以及防霉性、化學穩定性等。由于具有了這些優異的性能,使得硅橡膠在現代醫學中廣泛發揮了重要作用。由醫院、科研單位和工廠共同協作,試制成功了多種硅橡膠醫療用品。
          硅橡膠防噪音耳塞:佩戴舒適,能很好的阻隔噪音,保護耳膜。
          硅橡膠胎頭吸引器:操作簡便,使用安全,可根據胎兒頭部大小變形,吸引時胎兒頭皮不會被吸起,可避免頭皮血腫和顱內損傷等弊病,能大大減輕難產孕婦分娩時的痛苦。
          硅橡膠人造血管:具有特殊的生理機能,能做到與人體親密無間,人的機體也不排斥它,經過一定時間,就會與人體組織完全結合起來穩定性極為良好。
           硅橡膠鼓膜修補片:其片薄而柔軟,光潔度和韌性都良好。是修補耳膜的理想材料,且操作簡便,效果頗佳。
           此外還有硅橡膠人造氣管、人造肺、人造骨、硅橡膠十二指腸管等,功效都十分理想。

    硅橡膠的用量

    據中國汽車工業協會統計,2012年,汽車產銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛,同比分別增長4.63%4.33%,汽車工業硅橡膠的用量約達2.0t。根據觀研天下的最新研究,增加有機硅材料在汽車零部件方面的用量,可以大幅度提高汽車的安全性能,因此,汽車產量和單車用量水平的提高都將推動汽車工業對硅橡膠需求的增加。國家鼓勵自主品牌的汽車發展,關鍵汽車零部件實現自主化,《2012年度黨政機關公務用車選用車型目錄(征求意見稿)》為自主品牌擴大在政府采購的市場份額,為改變目前國內政府采購以合資品牌產品為主的局面提供了保障。促進自主品牌發展,國產汽車業的繁榮將為汽車膠的應用提供有力保障。預測未來3年,我國室溫硫化硅橡膠在汽車行業將以年均20%增長。

    此外,硅橡膠是最重要的非石油基合成橡膠,約占非石油基合成橡膠消費量的98%。但因為石油價格的大幅上漲,同時我國在硅橡膠的關鍵原料有機硅單體的生產技術方面取得突破,有機硅單體的生產技術在2005年前被幾家跨國公司壟斷,但目前我國已發展成為全球有機硅單體第1大國,這2個方面原因使硅橡膠的價格從2011年起開始低于石油基合成橡膠,僅約為大宗石油基橡膠的80%90%,成為最廉價的合成橡膠,并開始大規模替代石油基合成橡膠。這將極大拓展有機硅產業的市場空間,同時將帶動硅油、硅烷偶聯劑和硅樹脂等其他有機硅產品的消費。


       硅橡膠的發展前景

    硅橡膠產業取得了令人矚目的成績。隨著消費量的跨越式增長,硅橡膠產業已經開始由高性能特種橡膠轉變為大眾合成橡膠,成為用量最大的橡膠品種之一。據悉,從橡膠消費的膠種情況看,天然橡膠占41.8%,丁苯橡膠和順丁橡膠合計占28.4%,而硅橡膠通常僅用于建筑密封膠、導電按鍵等少數非輪胎領域,僅占橡膠消費總量的6.4%。因此,隨著硅橡膠在部分非輪胎的細分領域取代其它膠種,其消費量必將成倍增長,市場空間會進一步打開。對此,業內人士也認同以上觀點。據預計,到2015年,硅橡膠將占國內橡膠消費總量的10%15%,即硅橡膠消費量有望達到100萬~150萬噸,而到2020年,硅橡膠占橡膠消費總量的比例有望達到20%33%,即硅橡膠消費量有望達到300萬~500萬噸。換而言之,硅橡膠產業的發展潛力和遠期發展都非常誘人,其高速發展也必將對上下游產業產生極為深遠的影響。事實上,硅橡膠產業的上下游產業聯動效應已開始逐步顯現。有專家指出,硅橡膠產業發展的最大亮點是可以大幅提高橡膠的國內自給率。據統計,如果到2020年硅橡膠占我國橡膠消費量的比例由6.5%提高到33%,那么我國橡膠的整體國內自給率可由大約50%提高到80%以上,從而大大緩解橡膠供應緊張狀況,降低橡膠加工行業的生產成本。由此可見,硅橡膠產業的發展不僅僅是單個產業的單一發展,而是牽涉到多個行業的共同發展,對于增強橡膠加工行業的盈利能力和提高橡膠制品的質量水平都具有深遠的意義。

     

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