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硅橡膠行業(yè)研究報(bào)告前言
硅(Si)是地球上含量很豐富的元素,在表層占第二位(25.8%),僅次于占第一位(49.5%)的氧(O)元素。提起硅的用途,大概人人耳熟能詳,“硅谷”早已不是什么新名詞,硅半導(dǎo)體材料催生了現(xiàn)代電子工業(yè),乃至日新月異的IT產(chǎn)業(yè),它的神奇魔力造就了“新經(jīng)濟(jì)”的滾滾浪潮;另外,以硅酸鹽為基礎(chǔ)的無(wú)機(jī)硅化合物(巖石、沙礫、水晶等)由于廣泛存在于自然界中,取之不盡、用之方便,幾千年來(lái)人們就利用其做成水泥、陶瓷、玻璃等制品為自己的生活服務(wù)。但談到有機(jī)硅化合物,多數(shù)人卻知之甚少,證券市場(chǎng)目前也鮮見(jiàn)其蹤影。其實(shí),這種自然界并不存在的、由人工合成的化合物,自40年代實(shí)現(xiàn)工業(yè)化以來(lái),得到了蓬勃的發(fā)展,其應(yīng)用范圍也從軍工、國(guó)防逐漸深入到人們?nèi)粘I畹母鱾€(gè)領(lǐng)域,如用于計(jì)算機(jī)、手機(jī)和各類電器鍵盤的導(dǎo)電按鍵,隱型眼鏡,游泳鏡和游泳帽,兒童用的奶嘴,高層建筑的玻璃幕墻的粘接劑,醫(yī)用的人造器官,皮革、高級(jí)織物的整理劑,以及高級(jí)洗發(fā)水中的硅油柔順劑都離不開(kāi)有機(jī)硅。鑒于有機(jī)硅材料產(chǎn)品千變?nèi)f化,具有“直接用量不大但用途廣泛”的特點(diǎn),因此獲得了“工業(yè)味精”、“科技發(fā)展催化劑”的美譽(yù)。可以說(shuō),有機(jī)硅化合物在人們的衣、食、住、行、醫(yī)療、美容,以及上天入海的諸多方面都有其可以發(fā)揮作用的地方,它已成為人們的日常生活中不可或缺的一部分,成為化工新材料的佼佼者,其發(fā)展正可謂方興未艾。
本文擬對(duì)有機(jī)硅的分類、加工、應(yīng)用等方面進(jìn)行大致的概述,尤其針對(duì)有機(jī)硅產(chǎn)品中最為重要的硅橡膠產(chǎn)品的特性、應(yīng)用和未來(lái)發(fā)展前景以及國(guó)內(nèi)外同類企業(yè)的硅橡膠制品生產(chǎn)情況進(jìn)行介紹,旨在幫助投資者對(duì)硅橡膠生產(chǎn)行業(yè)有一個(gè)比較清晰的認(rèn)識(shí)和了解,從而正確把握硅橡膠行業(yè)及相關(guān)公司的投資機(jī)會(huì)。
第一部分有機(jī)硅簡(jiǎn)介一、有機(jī)硅定義有機(jī)硅化合物,是指含有Si-C鍵、且至少有一個(gè)有機(jī)基是直接與硅原子相連的化合物,習(xí)慣上也常把那些通過(guò)氧、硫、氮等使有機(jī)基與硅原子相連接的化合物也當(dāng)作有機(jī)硅化合物。其中,以硅氧鍵(-Si-O-Si-)為骨架組成的聚硅氧烷,是有機(jī)硅化合物中為數(shù)最多,研究最深、應(yīng)用最廣的一類,約占總用量的90%以上。
二、有機(jī)硅材料特性及應(yīng)用有機(jī)硅材料具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu):
(1)Si原子上充足的甲基將高能量的聚硅氧烷主鏈屏蔽起來(lái);
(2)C-H無(wú)極性,使分子間相互作用力十分微弱;
(3)Si-O鍵長(zhǎng)較長(zhǎng),Si-O-Si鍵鍵角大。
(4)Si-O鍵是具有50%離子鍵特征的共價(jià)鍵(共價(jià)鍵具有方向性,離子鍵無(wú)方向性)。
有機(jī)硅產(chǎn)品主要分成硅油產(chǎn)品、硅橡膠產(chǎn)品、硅烷偶聯(lián)劑及硅樹(shù)脂四個(gè)品種。由于有機(jī)硅獨(dú)特的結(jié)構(gòu),兼?zhèn)淞藷o(wú)機(jī)材料與有機(jī)材料的性能,具有表面張力低、粘溫系數(shù)小、壓縮性高、氣體滲透性高等基本性質(zhì),并具有耐高低溫、電氣絕緣、耐氧化穩(wěn)定性、耐候性、難燃、憎水、耐腐蝕、無(wú)毒無(wú)味以及生理惰性等優(yōu)異特性,廣泛應(yīng)用于航空航天、電子電氣、建筑、運(yùn)輸、化工、紡織、食品、輕工、醫(yī)療等行業(yè),其中有機(jī)硅主要應(yīng)用于密封、粘合、潤(rùn)滑、涂層、表面活性、脫模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。隨著有機(jī)硅數(shù)量和品種的持續(xù)增長(zhǎng),應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬,形成化工新材料界獨(dú)樹(shù)一幟的重要產(chǎn)品體系,許多品種是其他化學(xué)品無(wú)法替代而又必不可少的。
第二部分硅橡膠定義及概況一、硅橡膠定義硅橡膠是一種直鏈狀的高分子量的聚硅氧烷,分子量一般在15萬(wàn)以上,它的結(jié)構(gòu)形式與硅油類似。根據(jù)硅原子上所鏈接的有機(jī)基團(tuán)不同,硅橡膠有二甲基硅橡膠、甲基乙烯基硅橡膠、甲基苯基硅橡膠、氟硅橡膠、腈硅橡膠、乙基硅橡膠乙基苯撐硅橡膠等許多品種。
二、硅橡膠的理化性質(zhì)及應(yīng)用構(gòu)成硅橡膠主鏈的硅氧鍵的性質(zhì)決定了硅橡膠具有天然橡膠及其他橡膠所不具備的優(yōu)點(diǎn),它具有最廣的工作溫度范圍(-100~350℃),耐高低溫性能優(yōu)異,此外,還具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、電絕緣性、耐候性、耐臭氧性、透氣性、很高的透明度、撕裂強(qiáng)度,優(yōu)良的散熱性以及優(yōu)異的粘接性、流動(dòng)性和脫模性,一些特殊的硅橡膠還具有優(yōu)異的耐油、耐溶劑、耐輻射及在超高低溫下使用等特性。在使用溫度范圍內(nèi),硅橡膠不僅能保持一定的柔軟性、回彈性和表面硬度,機(jī)械性能也無(wú)明顯變化,而且能抵抗長(zhǎng)時(shí)間的熱老化。
理化特性簡(jiǎn)要介紹應(yīng)用領(lǐng)域耐熱性硅橡膠比普通橡膠具有好得多的耐熱性,可在150度下幾乎永遠(yuǎn)使用而無(wú)性能變化;可在200度下連續(xù)使用10,000小時(shí);在350度下亦可使用一段時(shí)間。熱水瓶密封圈壓力鍋圈耐熱手柄耐寒性普通橡膠催化點(diǎn)為-20度~-30度,即硅橡膠則在-60度~-70度時(shí)仍具有較好的彈性,某些特殊配方的硅橡膠還可承受極低溫度。低溫密封圈耐候性普通橡膠在電暈放電產(chǎn)生的臭氧作用下迅速降解,而硅橡膠則不受臭氧影響。且長(zhǎng)時(shí)間在紫外線和其他氣候條件下,其物性也僅有微小變化。戶外使用的密封材料電性能硅橡膠具有很高的電阻率 且在很寬的溫度和頻率范圍內(nèi)其阻值保持穩(wěn)定。同時(shí)硅橡膠對(duì)高壓電暈放電和電弧放電具有很好的抵抗性。 高壓絕緣子電視機(jī)高壓帽電器零部件導(dǎo)電性當(dāng)加入導(dǎo)電填料(如碳黑)時(shí),硅橡膠便具有導(dǎo)電性鍵盤導(dǎo)電接觸點(diǎn)導(dǎo)熱性當(dāng)加入某些導(dǎo)熱填料時(shí),硅橡膠便具有導(dǎo)熱性散熱片、導(dǎo)熱密封墊、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)導(dǎo)熱輥抗輻射性含有苯基的硅橡膠的耐輻射大大提高電絕緣電纜、核電廠用連接器等阻燃性硅橡膠本身可燃,但添加少量抗燃劑時(shí),它便具有阻燃性和自熄性;且因硅橡膠不含有機(jī)鹵化物,因而燃燒時(shí)不冒煙或放出毒氣。各種防火嚴(yán)格的場(chǎng)合透氣性硅橡膠薄膜比普通橡膠及塑料打蠟?zāi)ぞ哂懈玫耐笟庑?。其另一特征就是?duì)不同的透氣率具有很強(qiáng)的選擇性。氣體交換膜醫(yī)用品人造器官三、硅橡膠的分類硅橡膠按其硫化機(jī)理可分為有機(jī)過(guò)氧化物引發(fā)自由基交聯(lián)型(熱硫化型)、縮聚反應(yīng)型(室溫硫化型)和加成反應(yīng)型三大類。無(wú)論哪一種類型的硅橡膠,硫化時(shí)都不發(fā)生放熱現(xiàn)象。高溫硫化硅橡膠是高分子量的聚硅氧烷(分子量一般為40~80萬(wàn)),室溫硫化硅橡膠一般分子量較低(3~6萬(wàn)),在分子鏈的兩端(有時(shí)中間也有)各帶有一個(gè)或兩個(gè)官能團(tuán),在一定條件下(空氣中的水分或適當(dāng)?shù)拇呋瘎?,這些官能團(tuán)可發(fā)生反應(yīng),從而形成高分子量的交聯(lián)結(jié)構(gòu)。加成反應(yīng)型硅橡膠是指在鉑化合物的催化下發(fā)生加成反應(yīng),反應(yīng)時(shí)不生成副產(chǎn)物的硅橡膠,通常由乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷、硅樹(shù)脂、低分子量的含氫硅油、鉑催化劑、反應(yīng)抑制劑等組成,也稱為液體硅橡膠,一般簡(jiǎn)稱LSR。由于加成反應(yīng)型硅橡膠通常也在室溫(中溫)下硫化,所以一般也將其歸入室溫硫化型硅橡膠。
1、熱硫化型硅橡膠(1)主要品種和特性熱硫化型硅橡膠又稱高溫硫化硅橡膠,凡分子量在50~80萬(wàn)之間的直鏈硅氧烷均屬高溫硫化硅橡膠,簡(jiǎn)稱RTV。通常以D4為主要原料在酸或堿的催化作用下開(kāi)環(huán)聚合制得生膠,再通過(guò)采用過(guò)氧化物作交聯(lián)劑,并配合以各種添加劑(如補(bǔ)強(qiáng)填料,熱穩(wěn)定劑,結(jié)構(gòu)控制劑等),在煉膠機(jī)上混煉成均相混煉膠料,然后采用模壓、擠出、壓延等方法高溫硫化成各種橡膠制品。熱硫化型硅橡膠可以生膠(未添加補(bǔ)強(qiáng)填料)或混煉膠形式出現(xiàn),為了適應(yīng)使用目的,一般配置成具有各種特性的膠料供用戶選擇,國(guó)外各專業(yè)公司都有自己的牌號(hào),品種極其繁多。一般按不同特性可以分為:通用型、高強(qiáng)度型、耐高、低溫型、低壓縮永久變形型、電線電纜型、耐油耐溶劑型、阻燃型、導(dǎo)電型、海綿型等十余個(gè)品種。鑒于過(guò)多的牌號(hào)容易造成生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)和銷售工作的忙亂,因此,目前有的廠家已相應(yīng)的改變?yōu)閷⒏鞣N品種歸納成典型的幾種基礎(chǔ)膠與特殊添加劑(包括顏料、硫化劑)出售,使用者根據(jù)需要,按一定的配方和混合技術(shù)分別配伍,即得最終產(chǎn)品。
(2)熱硫化型硅橡膠的補(bǔ)強(qiáng)、配合和加工未經(jīng)補(bǔ)強(qiáng)的硅橡膠強(qiáng)力很低,沒(méi)有實(shí)際的使用價(jià)值。硅橡膠用補(bǔ)強(qiáng)填充劑按其補(bǔ)強(qiáng)效果的不同可分為補(bǔ)強(qiáng)性填充劑和弱補(bǔ)強(qiáng)性填充劑。前者補(bǔ)強(qiáng)效果較好,主要指合成的二氧化硅,又稱白碳黑,白碳黑可分為氣相法白碳黑和沉淀法白碳黑;后者對(duì)硅橡膠只起很小的補(bǔ)強(qiáng)作用,它們一般不單獨(dú)使用,而是與白碳黑并用,以調(diào)節(jié)硅橡膠的硬度,改善膠料的工藝性能和硫化膠的耐油、耐溶劑性能,降低膠料的成本。常用的弱補(bǔ)強(qiáng)性填充劑有硅藻土、石英粉、氧化鋅、氧化鐵、二氧化鈦和碳酸鈣等。
(3)熱硫化型硅橡膠的應(yīng)用 硅橡膠與其他橡膠一樣,可加工成各種型材、膠管、膠條、膠輥、膠布等制品,用于其他橡膠用之無(wú)效的場(chǎng)合。此外,硅橡膠的生物相容性更是一種關(guān)鍵的特性。
2、室溫硫化型硅橡膠
(1)主要品種和特性室溫硫化型硅橡膠分子量較低(一般為1~8萬(wàn)),通常為粘稠狀液體。根據(jù)包裝形式,可分為單組分室溫硫化硅橡膠和雙組分室溫硫化硅橡膠。前者是將基礎(chǔ)膠料、填料、交聯(lián)劑或催化劑在無(wú)水條件下混合均勻,密封包裝,遇大氣中濕氣即進(jìn)行反應(yīng)。后者是將基礎(chǔ)膠料和交聯(lián)劑或催化劑分開(kāi)包裝,使用時(shí)按一定配比混合就發(fā)生交聯(lián),與環(huán)境濕氣無(wú)關(guān)。而按硫化機(jī)理,又可分為縮合型和加成型室溫硫化型硅橡膠兩類。
(2)室溫硫化硅橡膠的補(bǔ)強(qiáng)、配合和加工室溫硫化硅橡膠也必須加有白碳黑作為補(bǔ)強(qiáng)劑,否則強(qiáng)度比熱硫化型硅橡膠更低。
單組分室溫硫化硅橡膠是一種膠粘劑。用于粘合時(shí),不用表面處理劑,即對(duì)玻璃、陶瓷、金屬、木材、塑料等多種材料有極佳的粘接力。必須儲(chǔ)存在與水或空氣隔絕的密閉容器內(nèi),應(yīng)用時(shí)無(wú)需添加催化劑,只要將膠料從密閉容器內(nèi)接觸空氣中,因此使用非常方便;可用模壓、壓出或其他方法進(jìn)行短時(shí)間的加工,然后暴露于空氣中經(jīng)一定時(shí)間即由膏狀物硫化為彈性體。
雙組分室溫硫化硅橡膠在使用時(shí),首先要根據(jù)部件的技術(shù)要求和形狀,選擇出合適的品種,按一定的比例將交聯(lián)劑和催化劑加到膠料中混合均勻,進(jìn)而硫化成彈性體。
液體硅橡膠的主要特點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)化、快捷。由于它的流動(dòng)性好,強(qiáng)度高,適宜注壓制作模具和澆注仿古藝術(shù)品,尤其適合制造要求較高的醫(yī)用制品。
(3)室溫硫化硅橡膠的應(yīng)用通過(guò)適當(dāng)改變填料、添加劑和聚合物的結(jié)構(gòu)組成,并選擇各種各樣的交聯(lián)、催化體系,可以制得許多不同性能的品種。由于室溫硫化硅橡膠使用簡(jiǎn)便,而且能夠制備出滿足各方面技術(shù)要求的繁多品種,促使其產(chǎn)量和用途與日俱增,目前國(guó)外銷售的室溫硫化硅橡膠牌號(hào)達(dá)300種以上。可以毫不夸大地說(shuō),在每一個(gè)工業(yè)領(lǐng)域中都有它的用武之地。
第三部分國(guó)內(nèi)外有機(jī)硅工業(yè)生產(chǎn)及市場(chǎng)現(xiàn)狀分析一、有機(jī)硅工業(yè)的最初發(fā)展科學(xué)發(fā)展促進(jìn)了生產(chǎn)建設(shè),生產(chǎn)部門反過(guò)來(lái)又對(duì)科研提出新要求。在工業(yè)上,特別在電器工業(yè)上需要耐熱材料,但一般有機(jī)高聚物遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求,人們?cè)缫阎烊还杷猁}含有-Si-O-Si-鍵,但又因?yàn)槭求w型的結(jié)構(gòu),性脆。因此想到只要把硅原子上引入有機(jī)基團(tuán),即有可能變成線形結(jié)構(gòu)或低度交聯(lián)的高聚物,從而形成柔韌(或彈性)的材料,其應(yīng)用范圍就變得廣泛了。從這個(gè)目的出發(fā),開(kāi)始了有機(jī)聚硅氧烷的研究。
美國(guó)康寧玻璃廠化學(xué)家海德首先把有機(jī)硅化學(xué)和高分子化學(xué)結(jié)合在一起,取得了有機(jī)硅高分子聚合反應(yīng)的經(jīng)驗(yàn);之后,在他的指導(dǎo)下康寧玻璃廠生產(chǎn)了用于電絕緣玻璃布的有機(jī)硅樹(shù)脂、涂料和浸漬劑。在1938-1941年期間,海德與其合作者又研制出了許多聚有機(jī)硅氧烷產(chǎn)品。與此同時(shí),道化學(xué)(Dow Chemical)公司也開(kāi)始了聚有機(jī)硅氧烷的生產(chǎn)研制,于1942年建立了二甲基硅油和甲基苯基硅樹(shù)脂中試裝置。
1943年道化學(xué)公司與康寧玻璃廠結(jié)合,成立了世界聞名的道康寧公司,并在當(dāng)年建成了合成聚有機(jī)硅氧烷的Midland工廠,不久就研制出了DC4點(diǎn)火密封材料,用于第二次世界大戰(zhàn)高空飛機(jī)上,后來(lái)該公司逐漸發(fā)展成為世界上最大的專業(yè)生產(chǎn)有機(jī)硅產(chǎn)品的廠家之一。
二、全球有機(jī)硅生產(chǎn)情況有機(jī)硅單體及中間體生產(chǎn)集中于發(fā)達(dá)國(guó)家,并且生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大。
有機(jī)硅單體生產(chǎn)的原理并不復(fù)雜,但是生產(chǎn)工藝復(fù)雜、流程長(zhǎng)、技術(shù)含量高,長(zhǎng)期以來(lái),只有美國(guó)、日本、法國(guó)、德國(guó)等少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家有這一生產(chǎn)技術(shù),并在行業(yè)內(nèi)形成技術(shù)壟斷,所以世界上從事有機(jī)硅單體工業(yè)生產(chǎn)的廠家并不多。全世界甲基硅單體生產(chǎn)能力約1200kt/a,折合硅氧烷600kt/a。主要集中在:(見(jiàn)下表)公司名稱產(chǎn)量(單位:千噸/年)美國(guó)道康寧公司(Dow Corning)300美國(guó)通用電氣有機(jī)硅公司(GE)200德國(guó)瓦克化學(xué)(Waker)160日本信越化學(xué)(Shinetsu)110法國(guó)羅納—普朗克化學(xué)(Rhone-Polenc)100這些大公司占有了全球80%以上的生產(chǎn)能力。其中以道康寧公司的生產(chǎn)能力為最。其他還有美國(guó)威特科(Witco)、德國(guó)許耳斯(Hüls)、拜耳(Bayer)、日本東芝、東麗等公司也有相當(dāng)規(guī)模生產(chǎn)能力,而俄羅斯、東歐、中國(guó)被認(rèn)為是從事小規(guī)模生產(chǎn)的國(guó)家和地區(qū)。
三、國(guó)外有機(jī)硅市場(chǎng)情況自從美國(guó)道康寧公司首先將有機(jī)硅產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)工業(yè)化以來(lái),至今已近半個(gè)世紀(jì)?,F(xiàn)在世界上主要有美、德、日、法、英、俄等十幾個(gè)國(guó)家生產(chǎn),并一直保持著較高的發(fā)展速度,成為新型合成材料中最能適應(yīng)時(shí)代要求和發(fā)展最快的品種之一。至90年代,有機(jī)硅企業(yè)已發(fā)展成為典型的資本密集、技術(shù)密集型企業(yè),在國(guó)民計(jì)生中占有重要地位。
1997年主要廠商的有機(jī)硅產(chǎn)品銷售額廠商名稱銷售額(億美元)美國(guó)道康寧公司(Dow Corning)26.44美國(guó)通用電器有機(jī)硅公司(GE)10.30日本信越化學(xué)(Shinetsu)8.12德國(guó)瓦克化學(xué)(Waker)7.75美國(guó)威特科(Witco)4.73法國(guó)羅納—普朗克化學(xué)(Rhone-Polenc)4.70道康寧是世界上最大的有機(jī)硅生產(chǎn)商,約占世界市場(chǎng)35~40%的市場(chǎng)份額,以26.44億美圓的良好的業(yè)績(jī)?nèi)苑€(wěn)作頭把交椅,是第二名GE有機(jī)硅的兩倍多。雖然不斷有公司擴(kuò)大規(guī)模和兼并聯(lián)合,但道康寧和GE的位置一時(shí)還難以撼動(dòng),目前主要集中在第三、四名的爭(zhēng)奪上。
四、國(guó)內(nèi)有機(jī)硅生產(chǎn)及市場(chǎng)現(xiàn)狀分析我國(guó)的有機(jī)硅工業(yè)起步于五十年代初,先后建立了研究、試驗(yàn)和小型生產(chǎn)裝置,六十年代有多套小型裝置投入了生產(chǎn),有機(jī)硅產(chǎn)品多為軍工配套單臺(tái)能力小,綜合利用差;七十年代,采用了流態(tài)化床和高效能的分離技術(shù),掌握了甲基、乙基和苯基單體的生產(chǎn)技術(shù),為制備多品種的有機(jī)硅創(chuàng)造了條件,七十年代末在國(guó)防、科技、日常生活等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域開(kāi)始推廣應(yīng)用;八十年代組織攻關(guān)推廣,轉(zhuǎn)向民用,先后建立幾套甲基單體生產(chǎn)裝置;九十年代星火化工廠建成萬(wàn)噸裝置,為趕上世界水平奠定了基礎(chǔ)。
1、硅橡膠工業(yè)發(fā)展情況
(1)熱硫化硅橡膠我國(guó),熱硫化硅橡膠主要用于電子電氣工業(yè)、辦公自動(dòng)化裝備及汽車工業(yè),隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對(duì)熱硫化硅橡膠的需求正以每年不低于20%的速度增長(zhǎng)。熱硫化硅橡膠生產(chǎn)技術(shù)復(fù)雜,產(chǎn)品附加值高,在世界有機(jī)硅市場(chǎng)上,其銷售量份額約占10%,銷售額則高達(dá)30~40%。在發(fā)達(dá)國(guó)家,熱硫化硅橡膠生膠及混煉膠的生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)技術(shù)已達(dá)到較高水平,早在60年代初期美國(guó)Dow Corning公司就有了千噸級(jí)連續(xù)聚合裝置。在我國(guó)最早從事熱硫化硅橡膠研究和和生產(chǎn)的單位主要有晨光化工研究院和吉化公司研究院等,第一套生產(chǎn)裝置建于1960年,生產(chǎn)規(guī)模為5t/a。到現(xiàn)在,全國(guó)已建成生膠生產(chǎn)裝置40多套,總生產(chǎn)能力近8萬(wàn)噸。但國(guó)內(nèi)的硅橡膠生產(chǎn)廠家普遍存在生產(chǎn)效率低,配套技術(shù)不完善,生產(chǎn)高檔次混煉膠少等問(wèn)題。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2003年我國(guó)熱硫化硅橡膠生膠產(chǎn)量為4萬(wàn)噸以上,而當(dāng)年我國(guó)混煉膠實(shí)際消費(fèi)量近10萬(wàn)噸,高品質(zhì)的混煉膠大部分依賴進(jìn)口。目前我國(guó)硅橡膠混煉膠消費(fèi)量超過(guò)世界消費(fèi)量的10%,增長(zhǎng)最快的硅混煉膠應(yīng)用領(lǐng)域是制作導(dǎo)電按鍵(key pads)。生產(chǎn)廠集中在深圳、廈門、南通等地區(qū),按鍵膠已成為熱硫化硅橡膠的最大用戶;硅橡膠絕緣子及避雷器是代替瓷、玻璃鋼絕緣子、避雷器的第三代產(chǎn)品,可在惡劣的氣候環(huán)境中使用,現(xiàn)在國(guó)外已將其大量用于輸變電系統(tǒng)中,我國(guó)在沿海發(fā)達(dá)地區(qū)已開(kāi)始采用,市場(chǎng)前景十分廣闊;用硅橡膠制作的汽車用密封膠在我國(guó)用量達(dá)數(shù)萬(wàn)噸,其中熱硫化硅橡膠約3000噸,而且隨著汽車檔次的提高,硅橡膠的用量還會(huì)大幅度增加;此外,硅橡膠在電力電纜、核電站、船舶等的控制電纜,電子機(jī)器的內(nèi)部配線,電動(dòng)機(jī)、彩電等的引出線方面都有很好的應(yīng)用前景。在民用方面,用熱硫化硅橡膠制造的哺乳瓶的奶嘴、熱水瓶塞子、高壓鍋墊圈以及食品自動(dòng)售貨機(jī)的軟管等已大量使用,一些生膠和混煉膠已出口到國(guó)外,如晨光化工研究院的奶嘴用混煉膠連續(xù)幾年出口到伊朗,標(biāo)志著我國(guó)硅橡膠產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,硅橡膠已獲得十分廣泛又重要的用途,如用于制造硅橡膠防噪音耳塞、硅橡膠胎頭吸引器、人造血管、鼓膜修補(bǔ)片、人造氣管、人造肺、人造骨、硅橡膠十二指腸管等,功效都十分理想。
(2)室溫硫化硅橡膠(RTV)RTV主要作為粘接密封劑、灌封材料和模具。共中用量最大的種類是應(yīng)用于建筑及裝飾市場(chǎng)的密封劑產(chǎn)品(俗稱“玻璃膠”),主要用于如玻璃幕墻以及高層建筑等新型建筑形式的粘接密封要求。在發(fā)達(dá)國(guó)家,有機(jī)硅密封劑的用量近幾年大多保持了10%以上的年增長(zhǎng)速度。據(jù)統(tǒng)計(jì)資料顯示,我國(guó)2000年有機(jī)硅密封膠的消耗量達(dá)5萬(wàn)噸以上,并正以年均20%--30%的速度增長(zhǎng)。其中硅酮建筑密封膠國(guó)內(nèi)市場(chǎng)大部分被國(guó)外的道康寧公司、GE公司等占據(jù)。近年來(lái),隨著技術(shù)水平的提高和市場(chǎng)需求的擴(kuò)大,硅酮密封膠生產(chǎn)迅猛發(fā)展,許多企業(yè)投資建廠或擴(kuò)大規(guī)模,已形成浙江、廣東兩大硅酮密封膠生產(chǎn)基地。隨著有機(jī)硅行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步,國(guó)產(chǎn)硅酮結(jié)構(gòu)膠的質(zhì)量有了大幅度提高,再加上國(guó)產(chǎn)結(jié)構(gòu)膠的價(jià)格比進(jìn)口膠低得多,使得國(guó)產(chǎn)膠在性能價(jià)格比上占有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。另一方面,國(guó)內(nèi)廠家供貨及時(shí),并能為用戶提供快捷、周到的服務(wù),國(guó)產(chǎn)品牌幾年來(lái)使用效果良好,贏得了越來(lái)越多的用戶,國(guó)產(chǎn)結(jié)構(gòu)膠的市場(chǎng)占有率已從幾年前的10%上升到了50%以上。
2、我國(guó)有機(jī)硅產(chǎn)品消費(fèi)市場(chǎng)情況我國(guó)是有機(jī)硅產(chǎn)品最具潛力的市場(chǎng)。近幾年我國(guó)有機(jī)硅單體消費(fèi)量逐年攀升,大約以每年20%以上的速度遞增,增長(zhǎng)速度相當(dāng)快,如果把進(jìn)口有機(jī)硅制品也計(jì)算在內(nèi),其消費(fèi)量還要大。雖然國(guó)內(nèi)生產(chǎn)能力和產(chǎn)量也大幅增加,但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要,供需之間存在很大的缺口,進(jìn)口量逐年增長(zhǎng)。
據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì),1994~1998年我國(guó)有機(jī)硅氧烷進(jìn)口量5年增長(zhǎng)2.7倍,缺口越來(lái)越大。1998年中國(guó)大陸甲基氯硅烷產(chǎn)量接近20kt;而同期初級(jí)聚硅氧烷進(jìn)口量達(dá)31kt,1999年進(jìn)口量突破40kt,這還不包括從走私渠道近來(lái)的貨。如果按近年亞洲市場(chǎng)平均增長(zhǎng)速度12%推算,2000年中國(guó)市場(chǎng)有機(jī)硅材料(產(chǎn)品)消費(fèi)量可達(dá)40~50kt/a,折合有機(jī)硅單體需求達(dá)110~125kt以上,而國(guó)內(nèi)單體總生產(chǎn)能力僅為55kt/a,按90%的開(kāi)工率計(jì),僅能提供50kt/a甲基氯硅烷,缺口達(dá)60~75kt/a,不足實(shí)際用量的1/2;至2004年需求量即可高達(dá)150kt以上,屆時(shí)國(guó)內(nèi)產(chǎn)量顯然更難以滿足需求。有機(jī)硅工業(yè)必須盡快在規(guī)模上有所突破才可能改變這種情況,但由于受各種情況的限制,國(guó)內(nèi)供應(yīng)不足的狀況恐怕還得持續(xù)若干年。為此,有機(jī)硅已被列為國(guó)家重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)之一。
以硅氧烷計(jì)2000年約有10萬(wàn)噸,硅油占45%,硅樹(shù)脂占13%,其中硅橡膠占39%。
94年國(guó)內(nèi)有機(jī)硅產(chǎn)品在各行業(yè)中的消費(fèi)比例是:建筑29.5%,紡織22.4%,電子電氣19.7%,輕工10.5%,石油化工10.4%,交通機(jī)械4.6%,其它2.9%。
隨著近年來(lái)國(guó)內(nèi)電子電氣,建筑及汽車工業(yè)的快速發(fā)展,對(duì)硅橡膠的需求量也將急劇增加。根據(jù)中國(guó)目前的條件及發(fā)展趨勢(shì),可以預(yù)計(jì)在未來(lái)10年內(nèi)中國(guó)將會(huì)成為全球性的電子電器制造基地,屆時(shí)該制造領(lǐng)域也將對(duì)本土提供的原材料有更大的需求。
3、硅橡膠工業(yè)存在問(wèn)題及發(fā)展建議(1)熱硫化硅橡膠 世界上發(fā)達(dá)國(guó)家的硅橡膠的產(chǎn)量及消費(fèi)量都已達(dá)到了很高的水平,而且發(fā)展十分迅速。雖然我國(guó)近幾年來(lái)在HTV的生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)能力方面有了很大的提高,并且已有一些硅橡膠的生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)品進(jìn)入了國(guó)際市場(chǎng)。但全面地講,我國(guó)的硅橡膠工業(yè)與國(guó)際先進(jìn)水平相比,仍有不小的差距。因此,開(kāi)發(fā)和建立較大的具有經(jīng)濟(jì)規(guī)模的熱硫化硅橡膠生膠及混煉膠裝置,開(kāi)發(fā)混煉膠系列品種特別是高品質(zhì)品種,對(duì)于改變我國(guó)混煉膠在產(chǎn)量和品種上都要依賴國(guó)外的現(xiàn)狀,促進(jìn)我國(guó)有機(jī)硅及其相關(guān)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步有著十分重要的意義。
2)室溫硫化硅橡膠,以單組份密封膠為例,由于無(wú)序的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),大多數(shù)生產(chǎn)廠家為了降低成本,采用價(jià)格較低的回收料作為主要原料,所采用的交聯(lián)劑也大多為一些小廠的產(chǎn)品,質(zhì)量不穩(wěn)定,從而造成最終產(chǎn)品的整體質(zhì)量下降,性能受到影響。高性能的密封膠主要還是使用的進(jìn)口和進(jìn)口分裝產(chǎn)品,如幕墻用的結(jié)構(gòu)膠以及耐候膠等。這些都是今后應(yīng)該注意解決的問(wèn)題。
高性能建筑密封膠和加成型硅橡膠是研發(fā)熱點(diǎn)。建筑密封膠著重是提高表干時(shí)間和硫化時(shí)間,及與基材的粘接性,尤其是與澆筑混凝土的粘接性。同時(shí)應(yīng)實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn),克服間歇式配膠工藝存在的生產(chǎn)穩(wěn)定性較差,損耗較大,功效不高等缺點(diǎn)。加成型硅橡膠主要是提高其柔軟性和透明度,還有就是開(kāi)發(fā)單組分加成型硅橡膠。用于其他特種用途的硅橡膠,如阻燃硅橡膠灌封料、高阻尼硅橡膠、高耐蝕高抗撕硅橡膠、抗電磁干擾硅橡膠、耐高溫(350℃以上)硅橡膠等,雖然總的需求量不是很大,但對(duì)我國(guó)的國(guó)防建設(shè)和尖端科技以及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都有著不可替代的作用,這些也需要我們下大力氣去開(kāi)發(fā)研究。
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廖小姐18925828438