走出低端(duān)產業鏈!我國有機矽真的(de)算低端(duān)嗎?
從現在的趨勢可以看出我國(guó)目前有機矽膠產品產業已經初具規模(mó):甲基氯(lǜ)矽烷(wán)產能、產量躍居世界第一,初級形(xíng)式環矽 氧烷2017年產量近100萬噸,當年出口量21.36萬(wàn)噸,成為純出口大國。然而我國有機矽產(chǎn)業與國外相(xiàng)比仍有不小差距,出(chū)口產品 多為高溫膠、密封膠(jiāo)和(hé)甲基(jī)矽油等低附加值(zhí)、缺(quē)乏競爭力的產品。當前(qián)有機矽在我國尚是一個大而不強的產業。

作為世界第二(èr)大經濟體,我國有機矽行業沒有(yǒu)理(lǐ)由長期處於(yú)世界有機矽產業鏈的初始端,很多有機矽企業、高(gāo)等院校、研究 院(yuàn)所(suǒ)和研發中心應積(jī)極行動起來,從三個方(fāng)麵入手,發(fā)展有機(jī)矽產(chǎn)業,爭取早日擺脫高端矽膠(jiāo)產品(pǐn)缺(quē)乏、同質化競爭、產能過剩 和無序擴建的局(jú)麵。
開發高附加值新品
從產品樹的(de)角度出發,延伸開發現(xiàn)有產品的高性能、高附加值新產(chǎn)品,並大力擴展(zhǎn)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升(shēng)級的新路。
加成型矽橡膠,以矽橡膠中加成型矽橡膠(jiāo)製品為(wéi)例,國內(nèi)具有透明、低黏度、流動性好和(hé)能深(shēn)層熟(shú)化等特點的加成型矽橡膠 品種比較單一。

目前(qián)不僅陶氏化學、瓦(wǎ)克、邁(mài)圖等公司在深入開發加成型(xíng)矽橡膠新品,Ami Polymer、Apple Rubber、 Master Bond、Starlim、 Nusil等公司也都在(zài)推出高(gāo)、新、特的加(jiā)成型矽橡(xiàng)膠產品。諸如高(gāo)硬度、無需後熟化、揮發(fā)分極低、有自黏性、能與熱塑性塑料黏 合、能製(zhì)壓敏膠帶、能用(yòng)紫外線硬化等的新品種(zhǒng)。
加成型矽橡膠用於醫(yī)療矽膠製(zhì)品的開發也是國(guó)外公司(sī)的(de)熱點(diǎn),為了滿足日益增長的微創手(shǒu)術等的需求,國外公司專(zhuān)門新建超 淨(jìng)車(chē)間,用於生產擠塑醫用矽(guī)膠管等。已經大大甩開了國內下遊很多矽橡(xiàng)膠製品廠家生產技術。
近日有消息說美國FDA已批準很薄的有機矽薄膜(mó)產品上市,此外還有一種可治療皮膚和指甲真(zhēn)菌感染的有機矽凝膠也已(yǐ)進入二 期臨床試驗(yàn)。
有(yǒu)機(jī)矽(guī)塗料 有機矽塗料是眾多有機矽跨國公司甚至(zhì)是非有(yǒu)機(jī)矽專業公司開發(fā)的另一個熱點。有機矽塗料品種很多,如船(chuán)舶塗 料(或(huò)稱海(hǎi)洋塗料)、建(jiàn)築塗料、耐高溫塗料、隔熱塗料、房頂(dǐng)塗料、水性木器塗料(liào)、防塗鴉塗料以及塗料添(tiān)加劑等。
船舶塗料有多種(zhǒng)類型,有以遇水能分解的矽材料為基料的,也有如贏創公司基於有機矽雜化樹脂的防生物汙染塗料,其表麵 極為光滑使生物難以黏附,還有(yǒu)Hempel公司的(de)有機矽—水凝膠與殺(shā)蟲劑配合的船舶塗料等。有市場分(fèn)析報(bào)告稱,船舶塗(tú)料到2020 年產(chǎn)值將達到45.15億美元。船舶塗料用於休閑遊艇的量(liàng)也(yě)很大,預(yù)測到2024年(nián)銷售額將達到19億美元。

有機矽添加劑有機(jī)矽添加劑在有機矽產品中並不占很大(dà)份額(é),但國外公司推出(chū)了塑料加工用有(yǒu)機矽色母料,在用於(yú)高填充的(de) 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(dī)螺杆(gǎn)扭力30%,可以節省時間和能耗。
又如(rú)用於雙向拉(lā)伸(shēn)聚丙烯薄膜的潤滑添加劑,是含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(zhè)類主要用於塑料和塗料的有機矽添加(jiā)劑是用量小、作用(yòng)大的高附加值產品。有谘詢公司稱,2017年有機矽添加劑產值估計 為12億美元,到2022年將達(dá)到17億美元。
產品趨向多元化 :
以產品多元化為目(mù)標,可根據市場情況將有機材料與有機矽通過接枝、共聚等手段相結合,創製出眾多有獨特性能(néng)、物美(měi)價 廉的改性產物。如日本KANEKA公司(sī)的(de)MS Polymer;以及有機矽與聚烯烴製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(hái)包括有機(jī)矽富勒烯、聚矽(guī)倍半氧烷和石墨烯改性等。
有機矽富勒烯 富勒烯(xī)有具有超穩定結構和獨特的物理化學(xué)特性。多年前日本學者鬆尾豊(fēng)就開發出適用於有機薄膜太陽能電池 的富(fù)勒烯有機矽衍(yǎn)生物。 據報道,日本三菱能以噸級規模(mó)生產(chǎn)富勒烯但產品不外銷。現在國內也有一家公司能噸(dūn)級量產富勒烯,可為富(fù)勒烯有機矽衍生物的研發提供基礎原料。
聚矽倍半氧烷 多(duō)麵體籠型聚矽倍(bèi)半氧烷是用三官能有機矽(guī)單體合成的納米(mǐ)級有機—無機雜化物,因在籠上可進行(háng)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度和耐高溫的特性,電氣性能好,無低分子物(wù)放出,國外早有商(shāng)品化的聚矽倍半氧烷。日本東亞合成開 發過用於電子電氣的聚(jù)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(xìng) 石墨烯是廣為人知(zhī)的新材料,Princeton大(dà)學的學(xué)者曾用功能化石墨烯片製作出多功能石墨烯—有機矽彈性體(tǐ)納 米複合材料,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(gōng)能化改性,製備高耐(nài)磨石墨烯/聚合物密封複合材料的報道。

追蹤矽化學前沿
當前,在更(gèng)高層麵上追蹤矽化(huà)學的前沿,創製新理論、新工藝、新產品的任務已經落到國內(nèi)有機(jī)矽企業、高等院校(xiào)、科研院 所和研發中心的(de)肩上。這是關係到我國有機矽產業未來的大事。
在有機矽的(de)研發上,國外一直沒有(yǒu)停步。大的方(fāng)麵比如2012年日本經產省設立使用革新催化劑直接合成有機矽(guī)的“綠色·可 持(chí)續發展的(de)化學”項目。小的方麵如國外公司對室溫熟化矽橡膠(jiāo)中設法采用不用錫的化(huà)合物;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(guǒ)。
能耐受(shòu)1200°C極高溫度、能替代耐高(gāo)溫鎳基(jī)合金、可減重1/3的矽碳纖維,目前正被推廣(guǎng)應用於火力發(fā)電渦輪機葉片和(hé)飛機 發動機的(de)部件製作中(zhōng)。目(mù)前有消息說最高級別的矽碳纖維能(néng)耐(nài)1800°C的超高溫。像這種高(gāo)性能纖維的產業化與(yǔ)應用技術開發,更 是事(shì)不宜遲。
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