有机硅是综合性能十分优异的化工新材料,已广泛应用于航空航天、电子信息、电子电气、建筑工程、纺织服装、石油化工、生物医药、农业水利、环境保护、新能源、汽车、食品、日化等领域。中国有机硅事业起步于20世纪50年代初,现已发展成为国内化工行业中为数不多的真正依靠自主创新发展起来的科技型民族工业,无论是在技术上、还是在规模上都取得了令人瞩目的成就,建成了涵盖有机硅单体、基础聚合物及各类终端产品完整的有机硅工业体系。最近十年,我国有机硅材料消费年均增长率约20%,目前产量和消费量都占全球总量的40%以上,预计到2018年将超过50%。中国作为有机硅生产和消费大国的地位将进一步巩固。
通过“十一五”和“十二五”的高速发展,我国甲基氯硅烷单体(甲基硅氧烷)及部分基础聚合物产能已处于阶段性过剩,但有机硅应用市场长期向好的趋势不会改变,强劲的市场需求将推动有机硅工业保持较快发展。“十三五”期间,中国有机硅行业应继续抓紧产业调整升级,围绕我国战略性新兴产业和重大专项计划对有机硅材料的需求,强化科技创新,重点培育和发展节能环保、新一代信息技术、高端制造、新能源等产业所需的有机硅新材料。其中应着重抓好四方面的工作。
第一,加强技术创新,促进产业升级。以市场为导向、发展需求和共同利益为基础,以提升创新能力为目标,攻克一批长期制约行业发展的关键技术难题,抢占未来科技和产业发展制高点。同时应抓好节能降耗和副产物综合利用,走环境友好低碳发展之路,逐渐实现有机硅产业的绿色生产。
第二,开发新材料,拓展应用领域。在经历了长时期高速发展后,中国经济进入了新常态。有机硅行业必须加快结构调整,跟上中国经济发展新的步伐。除继续保持有机硅在建筑、纺织、汽车、电子电气、家用电器、医疗卫生及日化等行业的应用,应重点关注和开发有机硅材料在LED、光伏组件、电动汽车等新能源产业以及3D打印材料、可穿戴设备、移动能源等新兴产业的应用,开拓有机硅材料新的应用领域。
第三,加快替代石油基合成材料的开发。中国石油对外依存度已接近60%。有机硅的基础原料为二氧化硅、工业盐和煤炭,来源十分丰富,作为石油基合成材料的替代品优势十分明显,有望成为未来有机硅材料的最大增长点。近几年国内企业在用硅橡胶替代合成橡胶和树脂方面取得了很好的效果。如硅橡胶在建筑密封胶领域已占有60%的市场份额;在耐热材料、电线电缆、绝缘子、避雷器等方面已广泛使用;在门窗幕墙密封条方面取代三元乙丙橡胶,逐渐被用户接受。“十三五”时期应加强高性能硅橡胶的开发,改善硅橡胶的力学性能,注重硅橡胶与通用橡胶的共混改性研究,开发新型有机硅新材料,扩大应用领域。预计2020年我国合成橡胶表观消费量将超过750万吨,如能用硅橡胶替代10%,将为有机硅新增一个年消费量约75万吨、超过200亿元的巨大市场。
第四,积极开发海外市场,向出口型产业迈进。2014年我国结束了硅氧烷长期依赖进口的局面,首次成为硅氧烷净出口国。随着中国有机硅单体(硅氧烷)产能扩大,技术水平不断提高,单体和中间体市场竞争日益激烈,外国公司基本放弃了新建单体生产装置。今后全球有机硅单体及其下游产品新增消费将主要依靠中国供应,不但有助于消化我国现有的过剩产能,也为今后进一步发展打开了空间。因此,有机硅行业应在技术、标准及产品结构等方面做好准备,进一步扩大出口,把中国有机硅工业打造成具有国际竞争力的出口型产业。
硅氧烷
性质:含Si—O—Si键构成主链结构的聚合物。习惯上称有机硅或聚硅醚,可以是线型、环状或交联的聚合物。
按产品应用分类为硅油、硅橡胶和硅树脂三大类。
合成硅氧烷的原料是硅烷SinH2n+2的衍生物。由R2SiCl2型有机氯硅烷水解可得线状硅氧烷和环状硅氧烷。用R2SiCl2与RSiCl3型有机氯硅烷水解、缩聚得交联硅氧烷。
硅氧烷对热和化学试剂稳定,不被水润湿,突出的耐老化性能、优异的疏水性与电绝缘性。用作防火剂、润滑剂、防潮剂。硅树脂用于制造纤维增强材料。硅橡胶还用于胶黏剂及密封材料。
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