走出(chū)低端產業鏈!我國有機矽真(zhēn)的算低(dī)端嗎?
從現(xiàn)在的趨(qū)勢可以看出我國目前(qián)有機(jī)矽膠產品產業(yè)已經初具(jù)規模(mó):甲基(jī)氯矽烷產能、產量躍居世界第一(yī),初級(jí)形式環矽 氧烷2017年產量近100萬噸,當年(nián)出口量21.36萬噸,成為純(chún)出口大(dà)國。然而我國有機矽(guī)產業與國外相比仍(réng)有(yǒu)不小差距,出口(kǒu)產品 多為高溫(wēn)膠、密封膠和(hé)甲基矽油等低附加值、缺乏競爭力的產品。當前有機矽在我國尚是一個(gè)大而不強的產業。

作為世界第二(èr)大(dà)經濟體,我國(guó)有機(jī)矽行業沒有理由長期處於(yú)世界有機矽(guī)產業鏈的初始端(duān),很多有機矽企(qǐ)業、高等(děng)院校、研究 院(yuàn)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(chǎn)業,爭取早日擺脫高端矽膠產品缺乏、同質化(huà)競爭、產能過剩 和無序擴建的局麵。
開(kāi)發高附加值新(xīn)品(pǐn)
從產品樹的角度出發,延伸開發現(xiàn)有產品的高性能、高附加值新產品,並(bìng)大力擴(kuò)展(zhǎn)其(qí)用途,從以量取勝轉變為以質(zhì)取勝,使 有機矽產業走上轉型升級的新路。
加成型矽橡膠,以矽橡膠中加(jiā)成型矽橡膠製品為例,國內具有透明、低黏度、流(liú)動性好和能深(shēn)層熟化等特點(diǎn)的加成型矽橡膠 品種比較單一。

目前不僅陶氏化學(xué)、瓦克、邁圖等(děng)公司在深入開發加成型矽橡膠新品,Ami Polymer、Apple Rubber、 Master Bond、Starlim、 Nusil等公(gōng)司也都在推(tuī)出高、新、特的加成型矽橡膠產品。諸如高硬度、無需後熟化、揮發分極低、有(yǒu)自黏(nián)性、能與熱塑性(xìng)塑料黏 合、能製壓敏膠帶、能用(yòng)紫外線硬化(huà)等的新品種(zhǒng)。
加成型矽橡膠(jiāo)用於醫療(liáo)矽膠製品的(de)開發也是國外公司的熱點,為了滿足日益增長的微創手術等的需求,國(guó)外公司專門新建超 淨(jìng)車間,用(yòng)於生產擠塑醫用(yòng)矽(guī)膠管等。已經大大甩開了國內下遊很多矽橡膠製品廠家生產技術。
近日有消息說美國(guó)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(pí)膚和指甲真菌感染的有機矽凝膠(jiāo)也(yě)已進入二 期臨床試驗。
有機矽塗料 有機矽塗(tú)料是眾多有機矽跨國公司甚至是非有機矽專業公(gōng)司開發的另一個熱點。有機矽塗料品種很多,如船舶塗 料(或(huò)稱海洋塗料)、建築塗料、耐高溫塗料、隔熱塗料、房頂(dǐng)塗料、水性木器塗料、防塗(tú)鴉塗料以及(jí)塗料添(tiān)加(jiā)劑等。
船舶塗料有多種類型,有以遇(yù)水能(néng)分(fèn)解的矽材(cái)料為基料的,也有如贏創公司基於有機矽雜化樹脂的防生物汙染(rǎn)塗料,其表麵 極為(wéi)光滑使生物難以黏(nián)附,還有Hempel公司的有機矽(guī)—水凝膠與(yǔ)殺(shā)蟲(chóng)劑配合的船舶塗料等。有市場分析報(bào)告稱,船舶塗料到(dào)2020 年(nián)產(chǎn)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。

有機矽添加劑有機矽添加(jiā)劑在有(yǒu)機矽產品中並不占很大份額,但國(guó)外公司推出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(lǎn)的(de)聚乙烯中,其(qí)擠出量(liàng)比其他加工助劑(jì)高(gāo)110%,能使填充量提高70%,降(jiàng)低(dī)螺杆扭力30%,可以(yǐ)節省時間和能耗。
又如用於雙向拉(lā)伸聚丙烯薄膜的潤滑添加劑,是(shì)含25%極高相對分子質量的聚矽氧烷與聚丙烯均聚物反應的聚合物。
這類主(zhǔ)要(yào)用於塑料和塗料的有機矽添加劑是用量小、作用大的(de)高附加(jiā)值產品。有谘詢公司稱,2017年有機矽添加(jiā)劑產值估計(jì) 為12億美元,到2022年將達到17億美(měi)元。
產品趨向多元化 :
以產品多元化為目標,可根據市場(chǎng)情況將有機材料與有機矽(guī)通過(guò)接枝、共聚等手段相結合,創(chuàng)製出眾多有獨特性能、物美價 廉的(de)改性產物。如日本KANEKA公司的MS Polymer;以及有機矽(guī)與聚(jù)烯烴製作(zuò)的熱塑性彈性體和聚碳酸酯—有機矽共聚物等。
除(chú)此以外,多元化方麵還包括有機矽富勒烯、聚矽倍半氧烷和石(shí)墨(mò)烯改性等。
有機矽富勒烯 富(fù)勒烯有具有超穩定結構和獨特的物理化學特性。多年前日本學者鬆尾豊就開發出適(shì)用於有(yǒu)機薄(báo)膜太陽能電池 的富勒烯有機矽衍生物。 據報道,日本三菱能以噸級規模生(shēng)產富勒烯但產品不外銷。現(xiàn)在國內也有一家公司能噸(dūn)級量(liàng)產富勒烯,可為富勒烯有機矽衍生物的研發提供基礎原料。
聚矽(guī)倍半氧烷 多麵(miàn)體籠型聚矽倍半氧烷是(shì)用三官能有機矽單體合(hé)成的納米級有機—無機雜化物,因在籠上可進行各種修飾(shì), 所以能開發出多種高性能的衍生物。
聚矽倍半氧烷有高強(qiáng)度和耐高溫的特(tè)性,電氣性能(néng)好,無低分子物放(fàng)出,國外早有商品化的聚(jù)矽倍半氧烷。日本東(dōng)亞合成開 發過用於電子電氣的聚(jù)矽倍半氧烷係產品(pǐn);日本小西化學正投資建廠將聚矽倍半氧烷係列產(chǎn)品產業化。
石墨烯改性 石墨烯是廣為人知的新材料,Princeton大學的學者曾用功能化(huà)石(shí)墨烯片製作出多功能石墨烯—有機矽彈性體納 米(mǐ)複合材料,已經獲得多項美國專利。國內(nèi)也有(yǒu)將石墨烯表麵進行功能化改性,製備高耐磨石墨烯/聚(jù)合物密封複(fù)合材料的報道。

追(zhuī)蹤矽化學前沿
當前,在更高層麵上追蹤矽化學的前(qián)沿,創製新理論(lùn)、新工藝、新產品的(de)任務已經落到國內有(yǒu)機矽企業、高等院校(xiào)、科研院 所和(hé)研(yán)發中心的肩上。這是關係到我國有機矽產業未來的大(dà)事。
在有機矽的研發上,國外一直沒有停步。大(dà)的方麵比如2012年日本經產(chǎn)省設立使用革新催化劑直接合(hé)成有機矽(guī)的“綠色·可 持續發展的化學”項目。小的方麵(miàn)如國外公司對室溫熟化(huà)矽橡膠中設法采用不用錫的化合物(wù);在加成型矽橡膠的鉑催化劑替代物開 發上也已獲得初步(bù)成果。
能耐受1200°C極高(gāo)溫度、能替代耐高溫鎳基合金(jīn)、可減(jiǎn)重1/3的矽碳纖維(wéi),目前正被推(tuī)廣應用於火力發電渦輪機葉片(piàn)和(hé)飛機 發(fā)動機的部件製作中。目前有消息說最高級別的矽碳(tàn)纖維能耐1800°C的超高溫。像這種(zhǒng)高性能纖維的(de)產業化(huà)與應(yīng)用技術開發,更 是事不宜遲。
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