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      硅橡胶常识
            硅橡胶是指主链由硅和氧原子交替构成,硅原子上通常连有两个有机基团的橡胶。普通的硅橡胶主要由含甲基和少量乙烯基的硅氧链节组成。苯基的引入可提高硅橡胶的耐高、低温性能,三氟丙基及氰基的引入则可提高硅橡胶的耐温及耐油性能。硅橡胶耐低温性能良好,一般在-55下仍能工作。引入苯基后,可达-73。硅橡胶的耐热性能也很突出,在180下可长期工作,稍高于200也能承受数周或更长时间仍有弹性,瞬时可耐300以上的高温。硅橡胶的透气性好,氧气透过率在合成聚合物中是最高的。此外,硅橡胶还具有生理惰性、不会导致凝血的突出特性,因此在医用领域应用广泛。[1] 

      硅橡胶分热硫化型(高温硫化硅胶HTV)、室温硫化型(RTV),其中室温硫化型又分缩聚反应型和加成反应型。高温硅橡胶主要用于制造各种硅橡胶制品,而室温硅橡胶则主要是作为粘接剂、灌封材料或模具使用。热硫化型用量最大,热硫化型又分甲基橡胶MQ)、甲基乙烯基硅橡胶(VMQ,用量及产品牌号最多)、甲基乙烯基苯基硅橡胶PVMQ(耐低温、耐辐射),其他还有睛硅橡胶、氟硅橡胶等。

      硅橡胶最早是由美国以三氯化铁为催化剂合成的。1945年,硅橡胶产品问世。1948年,采用高比表面积的气相法白炭黑补强的硅橡胶研制成功,使硅橡胶的性能跃升到实用阶段,奠定了现代硅橡胶生产技术的基础。从二甲基二氯硅烷合成开始生产硅橡胶的国家有美国。俄罗斯、德国、日本、韩国和中国等。中国硅橡胶的工业化研究始于1957年,多家研究所和企业陆续开发出各种硅橡胶。到2003年底,中国硅橡胶生产能力为135千吨,其中高温胶100千吨。

      加工成型方法:一次硫化的目的是进行高分子链的交联反应;二次硫化的目的是进行补充交联、驱除硫化剂分解产物和其他挥发性化合物以稳定硫化胶的各项性能。常用的设备有开放式炼胶机、捏合机及真空密炼机。 

         硅橡胶主要性能
           (1)高温性能。硅橡胶显著的特征是高温稳定性,虽然常温下硅橡胶的强度仅是天然橡胶或某些合成橡胶的一半,但在200以上的高温环境下,硅橡胶仍能保持一定的柔韧性、回弹性和表面硬度,且力学性能无明显变化。(2)低温性能硅橡胶的玻璃化温度一般为-70~-50,特殊配方可达-100,表明其低温性能优异。这对航空、宇航工业的意义重大。(3)耐候性硅橡胶中Si-O-Si键对氧、臭氧及紫外线等十分稳定,在不加任何添加剂的情况下,就具有优良的耐候性。(4)电气性能。硅橡胶具有优异的绝缘性能,耐电晕性和耐电弧性也非常好。(5)物理机械性能。硅橡胶常温下的物理机械性能比通用橡胶差,但在150的高温和-50的低温下,其物理机械性能优于通用橡胶。(6)耐油及化学试剂性。普通硅橡胶具有中等的耐油、耐溶剂性能。(7)气体透过性能。室温下硅橡胶对空气、氮、氧、二氧化碳等气体的透气性比天然橡胶高出30-50倍。(8)生理惰性。硅橡胶无毒,无味,无嗅,与人体组织不粘连,具有抗凝血作用,对肌体组织的反应性非常少。特别适合作为医用材料。

            在众多的合成橡胶中,硅橡胶是在其中的佼佼者。它具有无味无毒,不怕高温和抵御严寒的特点,在三百摄氏度和零下九十摄氏度时泰然自若面不改色,仍不失原有的强度和弹性。硅橡胶还有良好的电绝缘性、耐氧抗老化性、耐光抗老化性以及防霉性、化学稳定性等。由于具有了这些优异的性能,使得硅橡胶在现代医学中广泛发挥了重要作用。由医院、科研单位和工厂共同协作,试制成功了多种硅橡胶医疗用品。
            硅橡胶防噪音耳塞:佩戴舒适,能很好的阻隔噪音,保护耳膜。
            硅橡胶胎头吸引器:操作简便,使用安全,可根据胎儿头部大小变形,吸引时胎儿头皮不会被吸起,可避免头皮血肿和颅内损伤等弊病,能大大减轻难产孕妇分娩时的痛苦。
            硅橡胶人造血管:具有特殊的生理机能,能做到与人体亲密无间,人的机体也不排斥它,经过一定时间,就会与人体组织完全结合起来稳定性极为良好。
             硅橡胶鼓膜修补片:其片薄而柔软,光洁度和韧性都良好。是修补耳膜的理想材料,且操作简便,效果颇佳。
             此外还有硅橡胶人造气管、人造肺、人造骨、硅橡胶十二指肠管等,功效都十分理想。

      硅橡胶的用量

      据中国汽车工业协会统计,2012年,汽车产销分别达到1927.18万辆和1930.64万辆,同比分别增长4.63%4.33%,汽车工业硅橡胶的用量约达2.0t。根据观研天下的最新研究,增加有机硅材料在汽车零部件方面的用量,可以大幅度提高汽车的安全性能,因此,汽车产量和单车用量水平的提高都将推动汽车工业对硅橡胶需求的增加。国家鼓励自主品牌的汽车发展,关键汽车零部件实现自主化,《2012年度党政机关公务用车选用车型目录(征求意见稿)》为自主品牌扩大在政府采购的市场份额,为改变目前国内政府采购以合资品牌产品为主的局面提供了保障。促进自主品牌发展,国产汽车业的繁荣将为汽车胶的应用提供有力保障。预测未来3年,我国室温硫化硅橡胶在汽车行业将以年均20%增长。

      此外,硅橡胶是最重要的非石油基合成橡胶,约占非石油基合成橡胶消费量的98%。但因为石油价格的大幅上涨,同时我国在硅橡胶的关键原料有机硅单体的生产技术方面取得突破,有机硅单体的生产技术在2005年前被几家跨国公司垄断,但目前我国已发展成为全球有机硅单体第1大国,这2个方面原因使硅橡胶的价格从2011年起开始低于石油基合成橡胶,仅约为大宗石油基橡胶的80%90%,成为最廉价的合成橡胶,并开始大规模替代石油基合成橡胶。这将极大拓展有机硅产业的市场空间,同时将带动硅油、硅烷偶联剂和硅树脂等其他有机硅产品的消费。


         硅橡胶的发展前景

      硅橡胶产业取得了令人瞩目的成绩。随着消费量的跨越式增长,硅橡胶产业已经开始由高性能特种橡胶转变为大众合成橡胶,成为用量最大的橡胶品种之一。据悉,从橡胶消费的胶种情况看,天然橡胶占41.8%,丁苯橡胶和顺丁橡胶合计占28.4%,而硅橡胶通常仅用于建筑密封胶、导电按键等少数非轮胎领域,仅占橡胶消费总量的6.4%。因此,随着硅橡胶在部分非轮胎的细分领域取代其它胶种,其消费量必将成倍增长,市场空间会进一步打开。对此,业内人士也认同以上观点。据预计,到2015年,硅橡胶将占国内橡胶消费总量的10%15%,即硅橡胶消费量有望达到100万~150万吨,而到2020年,硅橡胶占橡胶消费总量的比例有望达到20%33%,即硅橡胶消费量有望达到300万~500万吨。换而言之,硅橡胶产业的发展潜力和远期发展都非常诱人,其高速发展也必将对上下游产业产生极为深远的影响。事实上,硅橡胶产业的上下游产业联动效应已开始逐步显现。有专家指出,硅橡胶产业发展的最大亮点是可以大幅提高橡胶的国内自给率。据统计,如果到2020年硅橡胶占我国橡胶消费量的比例由6.5%提高到33%,那么我国橡胶的整体国内自给率可由大约50%提高到80%以上,从而大大缓解橡胶供应紧张状况,降低橡胶加工行业的生产成本。由此可见,硅橡胶产业的发展不仅仅是单个产业的单一发展,而是牵涉到多个行业的共同发展,对于增强橡胶加工行业的盈利能力和提高橡胶制品的质量水平都具有深远的意义。

       

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