1 有機矽產業鏈的構成

1.1 產業鏈構成

有機矽產業（yè）鏈由原料、單體（tǐ）、中間體、深加工產品四個環節組成（chéng）。

（1）生產有機矽的基礎原料主要有金屬矽、甲醇（chún）、氯化氫及其他配合劑。

最（zuì）重（chóng）要的有機矽單體是甲基氯矽烷，占單體總量的90%以上，是整個（gè）有機矽工業的基（jī）礎和支柱。

（2）有機矽中間體主要有各種（zhǒng）矽氧烷環體及基礎矽油、矽橡膠產品基礎（chǔ）膠料（liào）等。

（3）由有機矽（guī）單體及其中間體出發，經不同反應，或添加各類填料及助劑，進一（yī）步加（jiā）工成矽油（yóu）、矽橡（xiàng）膠、矽樹脂等各種終端產品。

（4）矽烷偶聯劑和氣相（xiàng）法白炭黑（hēi）是（shì）兩大類特殊的矽（guī）化學品，它們不但是矽橡膠的重要添加劑（jì）和改性劑，還廣泛用於其它（tā）許多行業。有機矽產業鏈構成如圖1所示。

1 有機矽產業鏈構成示意

1.2 有機矽材料的特點

聚二甲基矽氧烷的結（jié）構式如下：

其中n為二甲基矽烷聚合（hé）度。當n＜3 000，聚（jù）二甲基矽氧烷被稱為矽油；粘度為0.65～1 000 cSt沲的矽油稱為低粘度矽油；粘度為1000～500 000 cSt的矽油稱為高粘度矽油；粘度＞500 000 cSt的矽油稱為特（tè）種矽油；當n在3 000～10 000時，聚（jù）二甲基矽氧烷被稱為矽膠（jiāo），是矽橡膠的基本材料。當n＞10 000並且是高度交聯的聚合物時，聚二甲基矽氧烷被稱為矽樹脂。

有機矽分子主鏈柔順，側基或端基多樣化，是（shì）一種分子水平（píng）上的有機/無機雜化材料，兼具高分子易設（shè）計加工（gōng）和無機材料的高穩定（dìng）性特點，多（duō）種性能優良，對複（fù）雜甚至苛刻的應用環境具有良好的適（shì）應性。有機矽材（cái）料特點如圖2所示。

2 有機矽（guī）材料特點（diǎn）示意

2 有機矽產品用途

2.1 矽樹（shù）脂是我國（guó）首先研製成功的有機矽膠產品（pǐn）

矽樹脂是我國首先研製成功的有機矽產品，曾用於朝鮮戰（zhàn）場武器裝備防潮及飛機尾部噴管（guǎn）耐高溫塗料、應用於天安門廣場人民英雄紀念碑的防潮處理、水輪發電機等。

武漢大學（xué）先（xiān）後研發的（de）用於（yú）毛主席水晶棺表麵塗層保護的有機矽（guī）防霧劑、原子彈爆炸高空及地下攝影儀鏡頭保（bǎo）護材料、航空彩色錄像（xiàng）磁粉用有機矽改性材料、通訊衛星專用（yòng）計算（suàn）機磁記錄材料等都（dōu）是有機矽材料。

2.2 有機矽產品的廣泛應用

（1）建築：建築密封膠。防水施工作為表麵（miàn）處理劑用於磚、瓦、天（tiān）然石、石膏、水泥、陶瓷等建築材料的表麵處（chù）理，以及地下室、遊泳池、水塔、隧道等工（gōng）程的防（fáng）水處理。耐高溫、耐氧化、耐潮濕、耐極端溫度、耐化學性等特性（xìng），可以保證建（jiàn）築在風吹雨淋的（de）情（qíng）況下，有十（shí）年以上的良好密封效果。

（2）電子電器：電腦器件的各種結構性（xìng）粘接密封、LED燈封（fēng）裝。有機矽密封膠保護敏感的電子組件及元件免受外界汙染或移動的影響。

（3）航空航天：用於儀表油、阻尼油、特種液壓油、高級塗層等。“這隻是我一個人的一小步，但卻是整（zhěng）個人類的一大步。”這句話隨著1969年（nián）美國登月的成功而為（wéi）全世界人民（mín）所熟知，美國宇航員阿姆（mǔ）斯（sī）特朗在月球表麵留下了人類的第一（yī）個腳印，他當時所穿靴子的靴底材質就是由道康寧公司生產的有（yǒu）機矽橡膠。

（4）日化：有機矽用於化妝（zhuāng）品最早是從1950年道（dào）康寧公司生產（chǎn）的擦手霜（shuāng）開始的。而今，有機矽已成功地應用到香水、發蠟、護發素、唇膏、剃須膏、去臭汗劑、眼影膏、指甲油和防曬油等化妝品領（lǐng）域，品類多達數百種。

（5）紡織印染：聚二甲基矽氧烷作為最早的印染助劑（jì）用有機矽，大大提（tí）高了衣（yī）物的耐洗性；羥基聚矽氧烷則提高了衣物的抗皺性（xìng）；聚醚改性有機矽則（zé）提高了布（bù）料的抗靜電能（néng）力。氨（ān）基（jī）改性有機矽柔軟劑具有使織物染色增深效果。

（6）汽車：有機矽密封膠可以保證（zhèng）車燈擁有更好的氣密性、透光（guāng）度；灌封膠材料是汽車電子裝置中的最主要用膠，保護發動機控製模塊、點火線圈、整流器（qì）；有機矽添加劑可長期降低PC/ABS零部件內的摩擦係數，避免汽車座艙內的噪聲。一（yī）輛車（chē）至少含有約3 kg聚矽氧烷。

（7）食品級矽橡膠：奶嘴、嬰兒勺等。

（8）飲食：矽樹脂油紙（zhǐ）具有不粘（zhān）連（lián）、防水、防油以及高耐熱（230℃）等特性（xìng）。

（9）醫療：矽橡膠材料具有良（liáng）好的生物相（xiàng）容性，包括生理惰性和無毒（dú）等特點，與人體組織接觸不易發生不（bú）良反應等特點（diǎn），因此（cǐ），有機矽橡膠在醫療領域具有廣泛的應用。目前，矽橡膠主要（yào）用（yòng）在醫療器械、口腔材料、人（rén）造器官、組織替（tì）代品等方麵。

矽（guī）橡膠材料用作醫用導管，例如胃管、減壓管、毛細引流管、腹腔引（yǐn）流管以及導尿（niào）管等。病人在做胃鏡時，會先喝一（yī）種（zhǒng）液體，就含有矽油。因為（wéi）胃腔和腸道含有大量氣（qì）泡（pào）和黏膜，而矽（guī）油具（jù）有消泡作用（yòng），可以使胃鏡檢查更為準確（què）。

3 有（yǒu）機矽產（chǎn）業現狀及特點

3.1 有機（jī）矽產業取（qǔ）得重大成就

我國（guó）研發有機矽產品是（shì）從1951年（nián）開始（shǐ），主要（yào）為解決（jué）朝鮮（xiān）戰場上通訊器材設備防潮問題。我國有機矽行業（yè）經過60多年的發展，特別是改革開（kāi）放40年的迅猛發展，有機矽產業取得重大成就。

3.1.1 我國（guó）已成為世界有機矽產業的（de）最大原料基地

在有（yǒu）機矽單體的（de）生產中，金屬矽塊超過（guò）原料成本的一半以上。自1986年我國開始批量生產金屬矽，經過30多年的發展，已在數量、品種、質量及成本控製等（děng）方麵取得了很大進展（zhǎn）。金屬矽塊主要集中在新疆、雲南、四川、湖南等電力資（zī）源較為豐富的地區，主要生產企業有合盛矽（guī）業股份有限公（gōng）司、雲南（nán）永昌矽業股份有限公司、新疆東方希望有色金屬有限（xiàn）公司等。2017年我國（guó）金屬矽產（chǎn）能約460萬t/a，產量約為230萬t/a，占全球總產量的2/3。2013年金屬矽取消出口關稅後，金屬（shǔ）矽出口量大幅增（zēng）長，2013—2016年，出口量都在77萬噸以上。2017年我國出口金屬（shǔ）矽83.8萬（wàn）t，出口量占當年產量的（de）36%。這使得我國有（yǒu）機矽產業擁有（yǒu）重要的原料優勢。

3.1.2 我國已成為有機矽材料最大生（shēng）產國和消費（fèi）國（guó）

截止到（dào）2017年，全球（qiú）有（yǒu）機矽單體生產能力已達到538萬t/a（甲基氯矽烷），其中，我國278.5萬t/a（含（hán）外資和合資企業產（chǎn）能），約占全球總（zǒng）產能的52%。

2009年我國有機矽材料消費（fèi）量（折（shé）合矽氧烷）超過40萬t，超過美國成為（wéi）有機矽材料最（zuì）大消（xiāo）費國；2017年，我國矽氧烷產能超過全球總量的一半，產（chǎn）量和消費量約占全（quán）球總量的40%，年銷售額超過450億（yì）元。最近十年，我國有機矽（guī）消費年均增長率約17%，為全球平均值的3倍，已成為全球最大的有機（jī）矽生產國和消費（fèi）國。由於我國電子電器等有機矽下遊產品大量出口（kǒu），所以我國單位GDP的有機矽材料消費量遠遠超過發達國家；電（diàn）子（zǐ）電器行業用（yòng）有機矽材（cái）料主要是矽橡膠，目前我國有（yǒu）機矽材料消費中矽橡膠的比例超過70%，遠遠超過發達國家平均大約40%的消費比例，如圖3所示。

3 我（wǒ）國（guó）及發達國家聚矽氧（yǎng）烷消費結構對比示意

3.1.3 我國有機（jī）矽單體生產在（zài）重要技術上取得突破（pò）

經過多年的努力，我國（guó）已掌握了15萬t/a及以上單套有機矽單體裝（zhuāng）置設計、運行技術（shù），部分生產企業通過多年摸（mō）索，在流化床設計、催化劑、矽（guī）粉和周期控製方麵取得一定（dìng）進步。能耗、收率及選擇性（xìng）等顯著改善，少（shǎo）數企業自（zì）主（zhǔ）完成裝置改擴建，並取得了良好的運行效果，部分裝置成本水平接近外資在華同類裝置。所采用的催化劑體係與國外相同，流（liú）化床反應（yīng）器的直徑已達4m，二甲基二氯矽烷的選擇性平均在83%以上。盡管二甲基氯矽烷的（de）選擇性與國外相（xiàng）比仍存在一定（dìng）的差距，但通過管理和其他手段，有機矽單體的生產成本仍具（jù）有競爭（zhēng）能力，國內外技術比較詳見表1。

注：①國內各廠家水平不一，各有特點，也各有弱點，沒有一家是各項指標均領先者。②本指標是國內水平的綜合：二甲選擇性83%～85%，矽單耗0.26 t/t，氯甲烷單耗0.87 t/t，銅（tóng）單耗0.005 t/t，水解/裂解（jiě）收率96%，氯甲烷合成甲醇單耗0.68 t/t，氯化氫單耗0.88 t/t，每噸粗單體得DMC/D4為0.4185 t。

我國甲基氯矽烷生產（chǎn）企業加大技術投入，在二甲基二氯矽（guī）烷選擇性、觸體產率、原材料消耗等方麵有了明顯進步。不（bú）少企業通過（guò）技術改造將流（liú）化床反應器設計產（chǎn）能提高到15萬t/a，大幅度提高了生產效率；積極采用（yòng）二甲濃酸加壓（yā）水解、水解物線環分離、高沸裂解、低沸歧化等新技術、新工藝，提高了原材料和副產物的有效利用率。

3.1.4 我國有機（jī）矽產業注重節能減排和綠色發展

近年來，我國有機矽企業更加重視清潔生產和安全環保工作，社會責任（rèn）意識進一步提高。全行（háng）業安全環保事故明顯減少，未發生重大安全環保事故；采用新技術、新工藝，強化循環利用，減少了原材（cái）料消耗；製定了（le）《有機矽環體單位產品能源消耗限額》國家標準，各企業通過工藝（yì）過程優化等措施，有效減少了能源消耗，“十二五”末（mò）單位矽氧烷能耗較“十（shí）一五”末降低了10%以上。

3.1.5 我國有機矽單體及基礎（chǔ）聚合物供應充足，多（duō）省份組建（jiàn）產業（yè）技術（shù）創新戰略聯盟

（1）通過國家產業政策的宏觀調控和（hé）市（shì）場調節，有機矽單（dān）體大（dà）規模重複建設的勢頭得到有效遏製，通過合並和（hé）轉產，產能集中度有所提高。

（2）110矽橡膠、107矽橡膠及二甲基矽油等基礎聚合物（wù）生產逐步向單體生產企業集中，裝置規模越來越大，自動化程度越來越高，有利於發揮單體企業的（de）整體優勢，降低生產成本，提高質量穩（wěn）定性。

（3）有機矽單體和基礎聚合物供應充足，價格（gé）低（dī）廉，為有機矽材料的大量應用創造了良好的（de）條件。下遊（yóu）產品開發將提速，進一步推（tuī）動市場需求，拓展（zhǎn）應用領域（yù）。

（4）積極開展（zhǎn）有機矽替（tì）代石油基（jī）合成材料研究，在密封材料、導熱和絕緣材料以及對通用橡膠和塑料的改（gǎi）性方麵取得了較大進展。有機矽及（jí）其改性材料、複合材料將加快（kuài）對石（shí）油基合成材料的替代，發展潛力（lì）巨大。

（5）有機矽材料的重要性逐（zhú）漸得（dé）到地方主管部門的重視，為加（jiā）強行業管（guǎn）理，促進行業健康發展，浙江、廣東、四川、山東（dōng）等主要（yào）有（yǒu）機矽生產地區組建了有機（jī）矽行業協會（huì）或產業技術（shù）創新戰略聯盟。

3.2 有機矽產業鏈特點

3.2.1 有機矽產業鏈主要（yào）產品現狀

有機矽產業鏈主要（yào）產品現狀，詳見表2。