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加成型液态硅橡胶行业生长近况

点击: 874 次  来源:兴华公司新闻中心 时间:2018-10-02

1、 主要技术
加成型液体硅橡胶(Liquid Silicone Rubbe,简称LSR)是利用过度金属的络合物(铂、镍、铑等)作为催化剂,使Si-H和Si-CH=CH2之间形成架桥而得到硅橡胶弹性体的一类新型硅橡胶品种。
20世纪70年代初,国外开始研究满足注射成型工艺的液体硅橡胶。但是由于各方面技术都不成熟,仅可以适合挤出成型工艺。80年代是液体硅橡胶发展较慢的时期,主要有几个技术问题一直难以解决,一是保证良好的流动性和高强度的矛盾;二是如何保证无料混合以后有足够的操作时间不交联;三是模具设计水平的限制。
90年代,是液体硅橡胶大发展的时代,首先,大量使用MQ型硅橡胶解决了硅橡胶流动性和强度的矛盾;其次,交联抑制剂的技术也不断改进,由单纯使用炔醇化合物,发展到使用炔醇与含SiH聚硅氧烷的加成产物,铂微胶囊技术也有很大的进步;第三,模具设计的冷流通模组技术也为液体硅橡胶在工艺上扫平了道路。
90年代以后,硅橡胶的品种开始向多样化发展,目前几乎所有高温硅橡胶的品种,液体硅橡胶都有,而且其性能优于室温硫化硅橡胶(HTV)。这就为液体硅橡胶的应用拓宽了空间。
就目前而言,液体硅橡胶在国际市场上生产厂家主要有美国Dow Corning(道康宁)公司、GE(迈图收购)、日本Shin-Etsu(信越)、德国WACKER(瓦克)公司、罗地亚(Rhodia)有机硅公司等,国内生产厂家主要有成都晨化及深圳森日公司。
1941 年美国GE公司直接合成甲基氯硅烷,同年道康宁(DowCorning)公司建成第一套甲基氯硅烷装置,揭开了有机硅工业的序幕。有机硅具有耐高低温、防潮、耐气候老化、生理惰性等优异性能,有机硅产品与国民经济的各个领域息息相关,对高科技产业发展和产业结构优化升级发挥着日益重要的作用,广泛应用于电子电器、建筑、医药、日用化工、石油、轻工、冶金、机械、纺织等领域,是一个在国计民生中占有重要地位的产业。有机硅产品链可分为原料、单体、中间体、产品及制品四个环节。有机硅产业链如下图所示:

加成型液态硅橡胶行业生长近况

图1  有机硅产业链

  有机硅产品产业链的上游以硅粉和氯甲烷为原料合成得到二甲基二氯硅烷等几种最具工业价值的有机硅单体,有机硅单体的生产工艺流程长、技术难度大,属技术密集型、资本密集型产业,其生产水平和装置规模是衡量一国有机硅技术水平的重要依据。有机硅单体通过水解、裂解等工序进而制成以硅氧烷为代表的有机硅材料中间体,中间体进一步合成得到硅油、硅橡胶、硅树脂、硅烷偶联剂等四大类有机硅深加工产品。在四大类有机硅深加工产品中,硅橡胶产量最大,在有机硅产品构成中占60~70%。
从有机硅深加工产品的下游应用行业的发展趋势来看,随着全球煤炭和石油资源的日益减少,有机硅产品替代传统石油化工的趋势越来越明显增加,其应用领域除了建筑、电力、机械加工、纺织、皮革、日用品、个人护理用品、医药等传统领域外,近年在太阳能、风电、高铁、汽车、电子信息技术、医疗卫生以及高端制造、节能环保等产业中的应用也不断拓展。
表1  液体硅橡胶应用一览

序号应用利用的特性主要应用范围

1建筑工业耐老化,着色、粘接性用作公路接缝的密封剂;高层建筑物嵌板、幕墙和内墙接缝的密封;厨房瓷砖周围空隙的填平和浴盆、水斗、便池周围的密封等。

2电子、电器工业耐疲劳、耐高温、耐侯、耐臭氧电脑、电话、传真机、各种电器键盘的按键;绝缘子将取代陶瓷制品用于输电线路;电视机阳极罩、高压保护罩、高压引出线等

3汽车工业耐高温、耐疲劳、粘接性汽车点火线、火花塞保护罩、加热及散热器软管、消声器衬里、加油泵、进油阀等;现场成形的密封垫圈、汽车档风玻璃、门窗框架、反光灯、排气管及易受水淋设备的粘接密封。

4医疗卫生无毒、生理惰性、耐老化婴儿奶嘴、各种医疗用软管、插管、整容修复、人造器官、药物胶囊隐型眼镜和人工角膜、齿科印模材料、防噪音耳塞等

5电缆工业电绝缘性、耐侯、防潮用绝缘型高温硅橡胶制作的电缆有电力电缆、船舶电缆、航空电线、点火电缆、加热电缆、原子能电缆等

6航空工业耐高低温、耐臭氧、耐疲劳、耐辐射用作飞机和宇宙飞船的各种胶管、 氧气面罩、 密封垫圈、缓冲防震层、开关护套等。

7其他方面选择性透气不粘、耐水蒸汽透气性薄膜、太阳能光伏电池板的密封粘接、边框的密封、风能发电机螺纹锁固及定子槽口密封粘接;风机变速箱的平面密封、高压锅密封圈胶管、胶条、胶辊、胶布等

2、行业与上下游行业之间的关联性
(1)主要上下游行业
表2  行业上下游行业表

上游行业本行业下游行业

有机硅单体液体硅橡胶电子电器、建筑、办公设备、交通运输、医药、食
  品加工和日用化工等

硅橡胶行业的产业链上主要包括原材料(硅氧烷)供应商,有机硅加工制造商,新材料行业客户。行业上游为硅氧烷原料供应商,生产有机硅单体,主要为甲基氯硅烷(简称甲基单体)、 苯基氯硅烷等。
聚硅氧烷主要生产商为美国道康宁(产能 56.3 万吨/年)、德国瓦克化学(产能 27.7 万吨/年)、中国蓝星(产能 25.5 万吨/年)、美国迈图高新材料( Momentive,产能 24.8 万吨/年)、日本信越( Shin-Etsu, 产能 19 万吨/年)、中国新安(产能11.3 万吨/年)。 2014 年这 6 家企业硅氧烷产能合计 164.6 万吨/年,占全球总产能的 68.2%。 2014 年,中国有机硅单体生产企业共 15 家,总产能达 113.5 万吨/年(折硅氧烷),产量为 70.2 万吨(折硅氧烷),产能和产量分别同比增长 14.0%和 9.5%。 2014 年世界主要硅氧烷产能及分布统计见下图:

加成型液态硅橡胶行业生长近况

图2  2014 年世界主要硅氧烷产能及分布

  2002-2014 年中国甲基单体产能、产量统计及预测见下图:

加成型液态硅橡胶行业生长近况

图3  2014 年世界主要硅氧烷产能及分布