走出低端產業鏈!我國有機矽(guī)真的算低(dī)端嗎?
從現在的趨勢可(kě)以看出我國目前有機矽膠產(chǎn)品產業已經初具規模:甲基氯矽(guī)烷產能、產量躍居世界第一,初級形(xíng)式(shì)環矽 氧烷2017年產量近100萬噸,當年出口量21.36萬噸,成為純出口(kǒu)大國。然而我國有機矽產業與國外相比仍有不小差距(jù),出口產品 多為高溫膠、密封膠和甲基矽油等(děng)低附加值、缺乏競爭力的產品。當前有機矽在我國尚是一(yī)個(gè)大(dà)而不(bú)強的產業。

作為世界第二大經濟(jì)體,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(duān),很多有機矽企業、高等院校、研究 院所和(hé)研發中心應積極行動起來,從(cóng)三個方麵入手,發展有機矽產業,爭取早日擺脫高端矽膠產品缺乏、同質(zhì)化競爭、產能(néng)過剩 和無序擴建的局麵。
開發(fā)高附加值新品
從產品樹的角度(dù)出發,延伸開發(fā)現有(yǒu)產品的高性能、高附加值新產品,並大力擴展其用途,從以量取勝轉變為以質取勝,使 有機矽產業走上轉型(xíng)升(shēng)級的新路。
加成型矽橡膠(jiāo),以矽橡(xiàng)膠中加成型矽橡膠製品為例,國內具有透明、低黏度、流動性好和能深層熟化等(děng)特點的加成型矽橡膠 品種比較單一。

目前不僅陶氏化學、瓦克、邁圖等公(gōng)司在深入開發加成型矽橡(xiàng)膠新品,Ami Polymer、Apple Rubber、 Master Bond、Starlim、 Nusil等公司(sī)也都在推出高、新、特的(de)加成型矽橡(xiàng)膠產品。諸如(rú)高硬度、無需後熟化、揮發分極低、有自(zì)黏性、能與熱塑性塑料黏 合、能製壓敏膠帶(dài)、能用紫外線硬化等的新品種(zhǒng)。
加成型矽橡膠用於醫療矽膠製品的開發也是國外公司的熱點,為(wéi)了滿足日益增長的微(wēi)創手術等的需求,國外公司專門(mén)新建超 淨車間,用於生產擠塑醫用矽膠(jiāo)管等。已經大(dà)大甩開了國內下遊很多矽橡膠製品廠家生產技術(shù)。
近日有消(xiāo)息說美國FDA已批準很(hěn)薄的有機矽薄膜產品上市,此外還有一種可治療皮膚和指甲真菌感染的有機矽凝膠也已進入二 期臨床試驗。
有機矽塗料 有機矽(guī)塗料是眾多有機矽(guī)跨國公司甚至是非有(yǒu)機矽專業公司開發的另一個熱(rè)點。有機矽塗料品種很多,如船舶塗 料(或稱海洋塗料)、建築塗料、耐高溫塗料、隔熱塗料、房頂塗料、水性木器塗料、防(fáng)塗鴉塗料以及塗料添加劑等。
船舶塗料有多種類(lèi)型,有以遇水能分解的矽材料為基料的(de),也有如贏創公司基於有機矽雜化樹脂的防(fáng)生物汙(wū)染塗料,其表麵 極為光滑使生物難(nán)以黏附,還有Hempel公司的有機(jī)矽—水凝(níng)膠與殺蟲劑配合的船舶塗料等(děng)。有市(shì)場(chǎng)分(fèn)析報告稱,船舶塗料到2020 年產值將達到(dào)45.15億美(měi)元。船舶塗料用於休閑遊艇的量也很大,預測到2024年銷(xiāo)售額將達到19億美元。

有機矽添加劑有(yǒu)機矽添加劑在(zài)有機矽產品中並(bìng)不占很大份額,但國外公(gōng)司推出了塑料加工用(yòng)有機矽色母料,在用於(yú)高填充(chōng)的 製造電線、電纜的聚乙烯中,其擠出量比其他加工助劑高110%,能使填充量提高70%,降低螺杆扭力30%,可以節省時間和能耗。
又如用於雙向拉伸聚丙烯薄膜(mó)的(de)潤滑(huá)添加劑,是含(hán)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。
這類主要用(yòng)於塑(sù)料和塗料的有機矽添加劑是(shì)用量小、作用大的(de)高附加值產品。有谘詢公司稱,2017年有機矽添加(jiā)劑產值估(gū)計 為12億(yì)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(huà)為目標,可根據市(shì)場(chǎng)情況將有機材料與有機矽通過接枝、共聚等手(shǒu)段相(xiàng)結合,創製出眾(zhòng)多有獨特性能、物美價 廉的改(gǎi)性產物。如(rú)日本KANEKA公司的MS Polymer;以及有機矽與聚烯烴製(zhì)作的熱塑性彈性體和聚碳酸酯—有機矽共聚物等。
除此以外,多元化(huà)方麵還包括有機矽富勒烯、聚矽倍半氧烷和石墨烯改性等。
有機矽富勒(lè)烯 富勒烯有具有超穩定結構和獨特的(de)物理化學特性(xìng)。多年前日本學者鬆尾豊就(jiù)開(kāi)發出適用於有機薄膜太陽能(néng)電池 的富(fù)勒烯有機矽衍生(shēng)物。 據(jù)報(bào)道,日(rì)本三菱能以噸級(jí)規模生產富勒烯但產品不外銷。現在國內也有一家公司能噸級(jí)量產(chǎn)富勒烯,可為(wéi)富勒烯有(yǒu)機矽衍生物的研發提供基(jī)礎原料。
聚矽倍半氧烷 多麵體籠型聚矽倍半氧烷是用三(sān)官能(néng)有機矽單體合成的納米級有機(jī)—無機雜化物,因在籠上可進行各種修飾, 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)度和耐高溫的特性,電氣性能好,無低(dī)分子物(wù)放出,國外(wài)早有商品化的聚矽倍半氧烷。日(rì)本(běn)東亞合成開 發過用於電子電(diàn)氣的聚矽倍半氧烷係產品;日本小西化學正投資建廠將聚矽倍半氧烷係列產品產業化。
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石墨烯片製作(zuò)出多功能石墨烯—有機矽彈性體納 米複合材料(liào),已經獲得多項美國專利。國內也有將石墨烯表麵進行功(gōng)能化(huà)改性,製備高耐磨(mó)石墨(mò)烯/聚合物密封複合材料(liào)的報道。

追蹤(zōng)矽化學前沿
當前,在更高層(céng)麵上追蹤矽化學的前沿,創製新理(lǐ)論、新工藝、新產(chǎn)品的任務已經落(luò)到國內有機矽企業、高等院校、科研院 所和研發中心的(de)肩上。這是(shì)關係到我國有機矽產業未來的大事。
在有機矽的研發(fā)上,國外一直沒有停步。大的方(fāng)麵比如2012年日本經產(chǎn)省設立使用革新催化劑直接合成有機(jī)矽的“綠色·可 持續發展的化學”項目。小的(de)方麵如國外公司對室溫熟化矽橡(xiàng)膠中設法采用(yòng)不用錫(xī)的化合物(wù);在加成型矽橡膠的鉑催化劑替代物開 發上也已獲得初步成果。
能耐受1200°C極高溫度、能替代耐高溫鎳基合金、可減重1/3的矽碳纖維,目前(qián)正被推廣應(yīng)用於(yú)火力發電渦輪機葉(yè)片和飛機 發動機的部件(jiàn)製(zhì)作中。目前有消息說最(zuì)高級別的矽碳纖(xiān)維能耐1800°C的(de)超高溫。像這種高性能纖維的產業化與應用技術開發,更(gèng) 是事不宜遲。
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