引言:硅橡胶是有机硅产品中产量、应用最为广泛的一大类产品。硅橡胶硫化后具有优异的耐高、低温、耐候性、憎水、电气绝缘性、生理惰性等特点,在国防军工、工农业生产及人们的日常生活中获得了广泛应用。本文对硅橡胶的主要特点和未来发展方向做了简介。
我国硅橡胶工业发展现状 自1943年美国道康宁(DC)公司首先
实现有机氯硅烷工业化生产以来,经过60多年的发展,在当今国际有机
硅市场上形成DC、GE、R-P、Wacker、信越公司五强的新局面。世界上大
型有机硅专业公司有十多家,甲基氯硅烷的生产规模越来越大,各种硅
油及二次加工品、硅橡胶、硅树脂、硅烷偶联剂、硅烷表面活性剂等为
各个工业部门广泛应用,有机硅产品品种规格多达5000余种,产量和销
售额与日俱增。近30年来,有机硅工业产品的增长率保持在8%~15%,
远远超过一般国家国民经济的增长率。目前有机硅在我国的应用已很广
泛,数量和品种持续增长,应用领域不断拓宽,我国已成为有机硅产品
潜力的市场。
(1):热硫化硅橡胶 由于各国各地区产业结构不同,有机硅的高
层结构也不尽相同,如美国硅橡胶占有机硅市场的25~30%、欧洲约占
40%、日本则超过50%,其中近一半为热硫化硅橡胶,我国硅橡胶占的
比例更大,约60%。在我国,热硫化硅橡胶主要用于电子电气工业、办
公自动化装备及汽车工业,随着国民经济的发展,对热硫化硅橡胶的需
求正以每年不低于20%的速度增长。 热硫化硅橡胶生产技术复杂,产
品附加值高,在世界有机硅市场上,其销售量份额约占10%,销售额则
高达30~40%。热硫化硅橡胶的用途可大致分为挤出成型制品35%,模
压制品30%,电线电缆用30%,涂覆材料用5%,消费量增长率为4~6%
。在发达国家,热硫化硅橡胶生胶及混炼胶的生产规模和生产技术已达
到较高水平,早在60年代初期美国Dow Corning公司就有了千吨级连续
聚合装置。在我国最早从事热硫化硅橡胶研究和和生产的单位主要有晨
光化工研究院和吉化公司研究院等,套生产装置建于1960年,生产
规模为5t/a。到现在,全国已建成生胶生产装置40多套,总生产能力近8
万吨。但国内的硅橡胶生产厂家普遍存在生产效率低,配套技术不完善
,生产次混炼胶少等问题。据不完全统计,2003年我国热硫化硅橡
胶生胶产量为4万吨以上,而当年我国混炼胶实际消费量近10万吨,高品
质的混炼胶大部分依赖进口。目前我国硅橡胶混炼胶消费量超过世界消
费量的10%,增长最快的硅混炼胶应用领域是制作导电按键(key pads
)。生产厂集中在深圳、厦门、南通等地区,按键胶已成为热硫化硅橡
胶的用户;硅橡胶绝缘子及避雷器是代替瓷、玻璃钢绝缘子、避雷
器的第三代产品,可在恶劣的气候环境中使用,现在国外已将其大量用
于输变电系统中,我国在沿海发达地区已开始采用,市场前景十分广阔
;用硅橡胶制作的汽车用密封胶在我国用量达数万吨,其中热硫化硅橡
胶约3000吨,而且随着汽车档次的提高,硅橡胶的用量还会大幅度增加
;此外,硅橡胶在电力电缆、核电站、船舶等的控制电缆,电子机器的
内部配线,电动机、彩电等的引出线方面都有很好的应用前景。 在民
用方面,用热硫化硅橡胶制造的哺乳瓶的奶嘴、热水瓶塞子、高压锅垫
圈以及食品自动售货机的软管等已大量使用,一些生胶和混炼胶已出口
到国外,如晨光化工研究院的奶嘴用混炼胶连续几年出口到伊朗,标志
着我国硅橡胶产品已经进入国际市场。在现代医学领域,硅橡胶已获得
十分广泛又重要的用途,如用于制造硅橡胶防噪音耳塞、硅橡胶胎头吸
引器、人造血管、鼓膜修补片、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。
(2) 室温硫化硅橡胶(RTV)的现状 RTV主要作为粘接密封剂、
灌封材料和模具。共中用量的种类是应用于建筑及装饰市场的密封
剂产品(俗称“玻璃胶”),主要用于如玻璃幕墙以及高层建筑等新型
建筑形式的粘接密封要求。在发达国家,有机硅密封剂的用量近几年大
多保持了10%以上的年增长速度。据统计资料显示,我国2000年有机硅
密封胶的消耗量达5万吨以上,并正以年均20%--30%的速度增长。其中硅
酮建筑密封胶国内市场大部分被国外的道康宁公司、GE公司等占据。
近年来,随着技术水平的提高和市场需求的扩大,硅酮密封胶生产迅猛
发展,许多企业投资建厂或扩大规模,已形成浙江、广东两大硅酮密封
胶生产基地。随着有机硅行业的技术进步,国产硅酮结构胶的质量有了
大幅度提高,再加上国产结构胶的价格比进口胶低得多,使得国产胶在
性能价格比上占有的优势。另一方面,国内厂家供货及时,并能为
用户提供快捷、周到的服务,国产品牌几年来使用效果良好,赢得了越
来越多的用户,国产结构胶的市场占有率已从几年前的10%上升到了50%
以上4.存在问题及发展建议
(1)热硫化硅橡胶 世界上发达国家的硅橡胶的产量及消费量都已
达到了很高的水平,而且发展十分迅速。虽然我国近几年来在HTV的生产
技术和生产能力方面有了很大的提高,并且已有一些硅橡胶的生产技术
和产品进入了国际市场。但全面地讲,我国的硅橡胶工业与国际先进水
平相比,仍有不小的差距。因此,开发和建立较大的具有经济规模的热
硫化硅橡胶生胶及混炼胶装置,开发混炼胶系列品种特别是高品质品种
,对于改变我国混炼胶在产量和品种上都要依赖国外的现状,促进我国
有机硅及其相关行业技术进步有着十分重要的意义。
(2)室温硫化硅橡胶,以单组份密封胶为例,由于无序的市场竞争
,大多数生产厂家为了降低成本,采用价格较低的回收料作为主要原料
,所采用的交联剂也大多为一些小厂的产品,质量不稳定,从而造成最
终产品的整体质量下降,性能受到影响。高性能的密封胶主要还是使用
的进口和进口分装产品,如幕墙用的结构胶以及耐候胶等。这些都是今
后应该注意解决的问题。 高性能建筑密封胶和加成型硅橡胶是研发热
点。建筑密封胶着重是提高表干时间和硫化时间,及与基材的粘接性,
尤其是与浇筑混凝土的粘接性。同时应实现连续化生产,克服间歇式配
胶工艺存在的生产稳定性较差,损耗较大,功效不高等缺点。加成型硅
橡胶主要是提高其柔软性和透明度,还有就是开发单组分加成型硅橡胶
。 用于其他特种用途的硅橡胶,如阻燃硅橡胶灌封料、高阻尼硅橡胶
、高耐蚀高抗撕硅橡胶、抗电磁干扰硅橡胶、耐高温(350℃以上)硅橡
胶等,虽然总的需求量不是很大,但对我国的国防建设和科技以及
国民经济的发展都有着不可替代的作用,这些也需要我们下大力气去开
发研究。<
编者按:神奇的硅橡胶正在改变着我们的生活,但我们也要看到,
与国际先进水平相比,我的硅橡胶无论从科研水平还是从实用化的技术
都存在着一定的差距,需要从事硅橡胶研究、生产的人士共同努力,不
断开发出更多、更好的硅橡胶制品满足人们的需要。