走出低端產業鏈!我國有機矽真的算低端嗎?
從現在的趨勢可(kě)以看出我國目前有機矽膠產品產業已經初具規模:甲基氯矽烷產能、產量躍居世界第一,初級形式環矽 氧烷2017年產(chǎn)量近100萬噸(dūn),當年出口量21.36萬噸,成為純出口大國。然(rán)而(ér)我國有機矽(guī)產業與國外相比仍有不小(xiǎo)差距,出口產品 多為高溫膠(jiāo)、密封(fēng)膠和甲基矽油等低附加值、缺乏競爭力的產品。當(dāng)前有機矽在我國(guó)尚是一個(gè)大而不強(qiáng)的產業。

作為世界第(dì)二大經濟體(tǐ),我國有機矽行業沒有理由長期處於世界有機矽產業鏈的初始端,很多(duō)有機矽企業、高等院校、研究 院所和研發中心應積極行動起來,從三個方麵入(rù)手,發展有機矽產業,爭取早日擺脫高端(duān)矽膠產品缺乏、同質化競爭、產能過剩 和無序擴建的局麵。
開發高(gāo)附加(jiā)值新品
從產品樹的(de)角度出發,延伸開發(fā)現有產品的高性能、高附加值(zhí)新產品,並大力擴展其用途(tú),從以量取勝轉變為以質取勝,使 有機矽產業走上轉型升級的新路。
加成型矽橡膠,以矽橡(xiàng)膠中加成型矽橡膠(jiāo)製品為(wéi)例,國內具有透明、低黏度、流動性好和能深(shēn)層熟化等特(tè)點的(de)加成(chéng)型矽橡(xiàng)膠 品種比較單一。

目前不(bú)僅陶氏化學、瓦克、邁(mài)圖等公司在深(shēn)入開發加成型矽橡膠新品,Ami Polymer、Apple Rubber、 Master Bond、Starlim、 Nusil等(děng)公司也都在推出(chū)高、新、特的加(jiā)成型矽橡膠產品。諸如高硬度(dù)、無需後熟化、揮發分極低、有自黏性、能與熱塑性塑料黏 合、能製壓敏膠帶、能用紫外線硬化等的新品種。
加成型矽橡膠(jiāo)用於醫療矽膠製品的開(kāi)發(fā)也是國外公司的熱點,為了滿足日益增長的微創手術等的(de)需求,國外公司專門新建超 淨(jìng)車間,用於生產擠塑醫用矽膠管等。已經(jīng)大大(dà)甩開了(le)國內(nèi)下(xià)遊(yóu)很多矽橡(xiàng)膠製(zhì)品廠家生產技術。
近日(rì)有消息說美國FDA已批準很薄的有機矽薄膜產品上市,此外還有一種可治療皮膚和指(zhǐ)甲真菌感染的有機矽凝膠(jiāo)也已(yǐ)進入二 期臨床試驗。
有機矽(guī)塗料 有機矽塗料是眾多有機矽(guī)跨國(guó)公司(sī)甚至是非有機矽專業(yè)公司開發的另一個熱點。有機矽塗料品種很多,如船舶塗(tú) 料(或稱海洋塗料)、建築塗料、耐高溫塗料、隔熱(rè)塗料、房頂(dǐng)塗料、水性木(mù)器塗料、防塗鴉塗料以及塗料添加劑等。
船(chuán)舶塗料(liào)有多種類型,有以遇水能分解的矽材料為基料(liào)的,也有如贏創公司基於有機矽雜(zá)化樹脂的防(fáng)生物汙染塗料,其表麵 極為光(guāng)滑使生物難以黏附,還有Hempel公(gōng)司的有機(jī)矽—水凝膠與(yǔ)殺蟲劑配合的船舶塗料(liào)等(děng)。有市場分析報告稱,船(chuán)舶塗料到2020 年產值將達到45.15億美元。船舶塗料用於休閑遊艇的量也很大(dà),預測到2024年銷售額將達到19億美元。

有機矽添加劑有機(jī)矽添加劑在有機矽(guī)產品中並不占很大份額,但國外公司推出(chū)了塑料加工用有機矽色母料,在用於高填充的 製造電線、電纜的聚乙烯中,其擠出量比(bǐ)其他加工助劑高110%,能使填充量提高70%,降低(dī)螺杆扭力30%,可以節省時間和能(néng)耗。
又如用於雙向(xiàng)拉伸聚丙烯薄(báo)膜的潤滑添加劑,是含25%極(jí)高相對分子質(zhì)量的聚矽氧烷與聚丙烯均聚物反應(yīng)的聚合物。
這類(lèi)主要用於塑(sù)料和塗料的有機(jī)矽添加劑是用量小、作(zuò)用大的高附加值產品。有(yǒu)谘詢公司稱,2017年有機矽添加劑產值(zhí)估計 為12億美元,到2022年將達到17億美元。
產(chǎn)品(pǐn)趨向多元化 :
以產品多元化為目(mù)標,可根據市場情況將有機材料(liào)與有機(jī)矽通過接枝、共聚等手段相結合,創製出(chū)眾多有獨特性能、物美價 廉的改性產物。如(rú)日本KANEKA公司(sī)的MS Polymer;以及有機矽與聚烯(xī)烴製作的熱塑(sù)性彈性(xìng)體和聚碳酸酯—有機矽共聚物等(děng)。
除此以外,多元(yuán)化方(fāng)麵還包括有機矽富勒烯、聚矽(guī)倍半氧烷和石墨烯改性等。
有機矽富勒烯 富(fù)勒烯有具有超穩定結(jié)構和獨特的物理化學特性。多年前日本學者鬆尾(wěi)豊(fēng)就開發出適用於有機薄(báo)膜太陽能(néng)電池 的(de)富勒烯有機矽衍生物。 據報道,日本三菱能(néng)以噸級規模生(shēng)產富勒烯但產品不外銷。現在國內也(yě)有一家公司能噸級(jí)量產富勒烯,可為富勒烯有機矽衍生物(wù)的(de)研發提(tí)供基礎原料。
聚矽倍半氧烷(wán) 多麵(miàn)體籠型聚矽倍(bèi)半氧烷是(shì)用三官能有機矽單(dān)體合成的納米級有機(jī)—無機雜化(huà)物,因在籠上可進行各種修飾, 所以能開發出(chū)多種高性能的衍生物(wù)。
聚矽倍半氧烷有高強度和耐高(gāo)溫的特性,電氣性能好(hǎo),無低分子物放出,國外早有商品化的聚(jù)矽倍半氧烷。日(rì)本東亞合成(chéng)開 發過用於電子電氣的聚矽倍半氧(yǎng)烷係(xì)產品;日本小西化(huà)學正投(tóu)資建廠將聚矽(guī)倍半氧烷係列產品產業化。
石(shí)墨烯改性(xìng) 石墨烯是廣為人(rén)知(zhī)的新材料,Princeton大學的學者曾用功能化(huà)石墨烯片製作(zuò)出多功能石墨烯—有機(jī)矽彈性體納 米複合材料,已經獲得多項美國(guó)專利。國內也有將石墨烯表麵進行功能化改性,製備(bèi)高(gāo)耐磨石(shí)墨(mò)烯/聚合物密封複合(hé)材料(liào)的報道。

追蹤矽化學(xué)前沿(yán)
當前,在更高層麵上追蹤矽化學的前沿,創製新理(lǐ)論、新工藝、新產品的任務已經落到國內有機矽企業、高等院校、科研院 所和研發中心(xīn)的肩上。這是(shì)關係到我國有(yǒu)機(jī)矽產業(yè)未來的大事。
在有機矽的研發上,國外一直沒有停步。大的方麵比如2012年日本經產省設立使用革新催化劑直(zhí)接合成有機矽的“綠色·可 持續發展的化學”項目。小的方麵如國(guó)外公司對室溫熟化矽橡膠中設法采用不(bú)用錫的化合(hé)物;在加成型矽橡膠的鉑催化劑替代物開(kāi) 發上也已獲(huò)得初(chū)步成果。
能耐(nài)受1200°C極高溫(wēn)度、能替代耐高溫鎳基合金、可減重1/3的矽碳纖維,目前正被推廣應(yīng)用於火力發電渦輪機葉(yè)片和飛機 發動(dòng)機的部件製作中。目前(qián)有消息說最高級別的矽碳纖維(wéi)能耐1800°C的超高溫。像這種高性能纖維的(de)產業化與應用技術開發,更 是事不宜遲。
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