有機硅是綜合性能十分優異的化工新材料,已廣泛應用于航空航天、電子信息、電子電氣、建筑工程、紡織服裝、石油化工、生物醫藥、農業水利、環境保護、新能源、汽車、食品、日化等領域。中國有機硅事業起步于20世紀50年代初,現已發展成為國內化工行業中為數不多的真正依靠自主創新發展起來的科技型民族工業,無論是在技術上、還是在規模上都取得了令人矚目的成就,建成了涵蓋有機硅單體、基礎聚合物及各類終端產品完整的有機硅工業體系。最近十年,我國有機硅材料消費年均增長率約20%,目前產量和消費量都占全球總量的40%以上,預計到2018年將超過50%。中國作為有機硅生產和消費大國的地位將進一步鞏固。
通過“十一五”和“十二五”的高速發展,我國甲基氯硅烷單體(甲基硅氧烷)及部分基礎聚合物產能已處于階段性過剩,但有機硅應用市場長期向好的趨勢不會改變,強勁的市場需求將推動有機硅工業保持較快發展。“十三五”期間,中國有機硅行業應繼續抓緊產業調整升級,圍繞我國戰略性新興產業和重大專項計劃對有機硅材料的需求,強化科技創新,重點培育和發展節能環保、新一代信息技術、高端制造、新能源等產業所需的有機硅新材料。其中應著重抓好四方面的工作。
第一,加強技術創新,促進產業升級。以市場為導向、發展需求和共同利益為基礎,以提升創新能力為目標,攻克一批長期制約行業發展的關鍵技術難題,搶占未來科技和產業發展制高點。同時應抓好節能降耗和副產物綜合利用,走環境友好低碳發展之路,逐漸實現有機硅產業的綠色生產。
第二,開發新材料,拓展應用領域。在經歷了長時期高速發展后,中國經濟進入了新常態。有機硅行業必須加快結構調整,跟上中國經濟發展新的步伐。除繼續保持有機硅在建筑、紡織、汽車、電子電氣、家用電器、醫療衛生及日化等行業的應用,應重點關注和開發有機硅材料在LED、光伏組件、電動汽車等新能源產業以及3D打印材料、可穿戴設備、移動能源等新興產業的應用,開拓有機硅材料新的應用領域。
第三,加快替代石油基合成材料的開發。中國石油對外依存度已接近60%。有機硅的基礎原料為二氧化硅、工業鹽和煤炭,來源十分豐富,作為石油基合成材料的替代品優勢十分明顯,有望成為未來有機硅材料的最大增長點。近幾年國內企業在用硅橡膠替代合成橡膠和樹脂方面取得了很好的效果。如硅橡膠在建筑密封膠領域已占有60%的市場份額;在耐熱材料、電線電纜、絕緣子、避雷器等方面已廣泛使用;在門窗幕墻密封條方面取代三元乙丙橡膠,逐漸被用戶接受。“十三五”時期應加強高性能硅橡膠的開發,改善硅橡膠的力學性能,注重硅橡膠與通用橡膠的共混改性研究,開發新型有機硅新材料,擴大應用領域。預計2020年我國合成橡膠表觀消費量將超過750萬噸,如能用硅橡膠替代10%,將為有機硅新增一個年消費量約75萬噸、超過200億元的巨大市場。
第四,積極開發海外市場,向出口型產業邁進。2014年我國結束了硅氧烷長期依賴進口的局面,首次成為硅氧烷凈出口國。隨著中國有機硅單體(硅氧烷)產能擴大,技術水平不斷提高,單體和中間體市場競爭日益激烈,外國公司基本放棄了新建單體生產裝置。今后全球有機硅單體及其下游產品新增消費將主要依靠中國供應,不但有助于消化我國現有的過剩產能,也為今后進一步發展打開了空間。因此,有機硅行業應在技術、標準及產品結構等方面做好準備,進一步擴大出口,把中國有機硅工業打造成具有國際競爭力的出口型產業。
硅氧烷
性質:含Si—O—Si鍵構成主鏈結構的聚合物。習慣上稱有機硅或聚硅醚,可以是線型、環狀或交聯的聚合物。
按產品應用分類為硅油、硅橡膠和硅樹脂三大類。
合成硅氧烷的原料是硅烷SinH2n+2的衍生物。由R2SiCl2型有機氯硅烷水解可得線狀硅氧烷和環狀硅氧烷。用R2SiCl2與RSiCl3型有機氯硅烷水解、縮聚得交聯硅氧烷。
硅氧烷對熱和化學試劑穩定,不被水潤濕,突出的耐老化性能、優異的疏水性與電絕緣性。用作防火劑、潤滑劑、防潮劑。硅樹脂用于制造纖維增強材料。硅橡膠還用于膠黏劑及密封材料。
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