我國是液體硅膠產(chǎn)品具潛力的市場。近幾年我國液體硅膠消費量逐年攀升,大約以每年20%以上的速度遞增,增長速度相當(dāng)快,如果把進(jìn)口有機硅制品也計算在內(nèi),其消費量還要大。雖然國內(nèi)生產(chǎn)能力和產(chǎn)量也大幅增加,但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國內(nèi)市場的需要,供需之間存在很大的缺口,進(jìn)口量逐年增長。
據(jù)海關(guān)統(tǒng)計,1994~1998年我國有機硅氧烷進(jìn)口量5年增長2.7倍,缺口越來越大。1998年中國大陸甲基氯硅烷產(chǎn)量接近20kt;而同期初級聚硅氧烷進(jìn)口量達(dá)31kt, 1999年進(jìn)口量突破40kt,這還不包括從渠道近來的貨。如果按近年亞洲市場平均增長速度12%推算,2000年中國市場有機硅膠材料(產(chǎn)品)消費量可達(dá)40~50kt/a,折合有機硅膠單體需求達(dá)110~125kt以上,而國內(nèi)單體總生產(chǎn)能力僅為55kt/a,按90%的開工率計,僅能提供50kt/a甲基氯硅烷,缺口達(dá)60~ 75kt/a,不足實際用量的1/2;至2004年需求量即可高達(dá)150kt以上,屆時國內(nèi)產(chǎn)量顯然更難以滿足需求。有機硅膠工業(yè)必須盡快在規(guī)模上有所突破才可能改變這種情況,但由于受各種情況的限制,國內(nèi)供應(yīng)不足的狀況恐怕還得持續(xù)若干年。為此,有機硅已被列為國家重點鼓勵發(fā)展的產(chǎn)業(yè)之一。
以硅氧烷計2000年約有10萬噸,硅油占45%,硅樹脂占13%,其中硅橡膠占39%(圖一)。
94年國內(nèi)有機硅膠產(chǎn)品在各行業(yè)中的消費比例是:建筑29.5%,紡織22.4%,電子電氣19.7%,輕工10.5%,石油化工10.4%,交通機械4.6%,其它2.9%(圖二)。
隨著近年來國內(nèi)電子電氣,建筑及汽車工業(yè)的快速發(fā)展,對硅橡膠的需求量也將急劇增加。根據(jù)中國目前的條件及發(fā)展趨勢,可以預(yù)計在未來10年內(nèi)中國將會成為性的電子電器制造基地,屆時該制造領(lǐng)域也將對本土提供的原材料有更大的需求。
硅膠(矽利康)硫化劑的選擇
用于熱硫化硅橡膠的硫化劑主要有有機過氧化物、脂肪族偶氮化合物、無機化合物、高能射線等,其中常用的是有機過氧化物。這是因為有機過氧化物一般在室溫下比較穩(wěn)定,但在較高的硫化溫度下能迅速分解產(chǎn)生游離基,從而使硅橡膠交聯(lián)。硅橡膠常用硫化劑列于表1。
這些過氧化物按其活性高低可以分為二類。一類是通用型,即活性較高,對各種硅橡膠均能起硫化作用;另一類是乙烯基專用型,即活性較低,僅能對含乙烯基的硅橡膠起硫化作用。這兩類過氧化物性能比較如表2所示。
除了兩類過氧化物的上述一般區(qū)別外,每一種過氧化物有其自己的特點。硫化劑BP是模壓制品常用的硫化劑,硫化速度快,生產(chǎn)效率高、但不適宜于厚制品的生產(chǎn)。硫化劑DCBP因其產(chǎn)物不易揮發(fā),硫化時不加壓也會產(chǎn)生氣泡,特別適宜于壓出制品的熱空氣連續(xù)硫化,但它的分解溫度低,易引起焦燒,膠料存放時間短。硫化劑BP和DCBP均為結(jié)晶狀粉末,易爆,為安全操作和宜于分散,通常采用它們分散于硅油或硅橡膠中的膏狀體,一般含量為50%。硫化劑DTBP的沸點為110℃,極易揮發(fā)。膠料在室溫下存放時硫化劑就揮發(fā),好以分子端為載體的形式使用。硫化劑DTBP不會與空氣或炭黑起反應(yīng),可用于制造導(dǎo)電橡膠及模壓操作困難的制品中。硫化劑DBPMH與DTBP類似,但常溫下不揮發(fā),它的分解產(chǎn)物揮發(fā)性很大,可以縮短二段硫化時間。硫化劑DCP在室溫下不揮發(fā),具有乙烯基專用型的特點,同時分解產(chǎn)物揮發(fā)性也較低,可以用于外壓小的場合硫化。硫化劑TBPB用于制造海綿制品。
過氧化物的用量受多種因素的影響,例如,生膠品種、填料類型和用量、加工工藝等。一般來說,只要能達(dá)到所需的交聯(lián)度,硫化劑應(yīng)盡量的少。但實際用量要比理論用量高得多,因為必須考慮到多種加工因素的影響,如混煉不均勻,膠料貯存中過氧化物損耗,硫化時空氣及其它配合劑的阻化等。對于乙烯基硅橡膠(乙烯基含量0.15mol%)模壓制品用膠料來說,各種過氧化物常用范圍重量份如下(以100份生膠計);硫化劑BP 0.5~1;硫化劑DCBP1~2;硫化劑DTBP 1~2;硫化齊DCP 0.5~l;硫化劑DBPMH 0.5~1;硫化劑TBPB 0.5~1。隨乙烯基含量增高,過氧化物用量應(yīng)減少。膠漿、壓出制品膠料及膠粘劑用膠料中過氧化物用量應(yīng)比模壓用膠料中的高。某些場合下采用兩種過氧化物并用,能減少硫化劑的用量,并可適當(dāng)降低硫化溫度,提高硫化效應(yīng)。