国内外有机硅产品市场分析
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目前,星火化工厂是我国第一套具有万 t 级有机 硅装置的企业,这套装置也是我国唯一的工业性试验 装置,但与国外先进水平相比仍有较大差距。从工艺 技术的其他方面来看,还必须对以流化床反应器为核 心的甲基氯硅烷合成系统进行较长周期的稳定运行, 对催化体系、原材料质量标准及合成反应工艺条件等 还需进行进一步的深入研究。
国防领域,有机硅树脂则常常用于材料的表面涂层以 提高其表面耐磨性,而有机硅漆在电气方面得到广泛 应用,其消费构成见表 2。
表 2 2000 年世界有机硅产品的消费构成[1 ] Table 2 2000 international silicone production consumption structure
18
12
罗地亚公司(法国)
22
15
其他
51
34
由于硅氧烷有机聚合物的独特结构,骨架中不含 碳,而是硅氧原子交替出现,一些有机官能团连接在 硅氧主链上的硅原子上,赋予此类材料独特性能,如 优良的耐温和绝缘性能,同时具有较好的疏水性、润 滑性等,可用于许多领域,达上万种产品ຫໍສະໝຸດ Baidu比如硅 油,可以用于医药和化妆品行业,可以用作脱模剂、 切削剂和绝缘油等。有机硅弹性体则广泛用于工业及
表 1 2000 年世界有机硅单体产量分布 Tab . 1 2000 international silicone monomer production distribution
公司名称
生产能力 / 万 t / a
/%
道康宁公司(美国)
35
23
通用电气公司(美国)
22
15
瓦克尔化学公司(德国)
2
1
信越化学公司(日本)
消费构成 硅油 弹性体 硅树脂
北美 46 51 3
欧洲 40 52 8
日本 58 35 7
据 SRI 报道,2003 年,美国市场对有机硅产品的 需求继续以 4 % ~ 6 %的速度增长。有机硅工业一般 以当地国民生产总值的 2 倍 ~ 3 倍的速度增长,尤其 在汽车和建筑业市场。但最近这两个领域的增速有可 能减缓,而个人护理品和加工业方面的用量由于引进 全新的性能则可能以两位数的速度增长。今后几年, 拉丁美洲和中东地区的有机硅聚合物产品市场会以高 于全球的平均速度增长。美国和西欧是全球聚硅氧烷 最成熟的市场,但今后仍将会以高于其 GDP 的速度 增长。在亚洲,有机硅聚合物消费增长迅速。聚硅氧 烷和硅烷市场需求增长主要集中在除日本之外的亚洲 其他地区和国家,随后,亚洲的增长趋势减缓甚至出现 倒退,但目前又开始回升。可以预计,亚洲地区有机硅 业务增长在全球仍将是最强劲的[2 ]。
1 国外生产及消费情况
目前全球各种有机硅产品总消费量折成聚硅氧烷 约 65 万 t,占全球各种合成树脂总产量(1 亿 t)的 0 . 65 % ;但有机硅产品的销售额却高达 65 亿美元, 占全球合成树脂总销售额(约 800 亿美元)的 7 % 。 因此发达国家都把有机硅材料作为 21 世纪新材料的 重点加以发展。
分广阔。乙烯基三甲基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷大 量用于交联聚乙烯电缆和交联聚乙烯管。哈尔滨化工 研究所用醇解法建设了一套年产百 t 的生产装置,四 川晨光化工研究院用钠缩合法建设了一套 50 t / a 的装 置,这还远远不能满足社会的需求。
国内现有的有机硅产品约有 500 种,1999 年我国 有机硅行业产品产量近 2 万 t,1999 年有机硅产品进 口量约 5 . 12 万 t,除去有近 2 000 t 出口外,1999 年 我国有机硅产品表观消费量在 6.9 万 t 以上。
国内硅橡胶生产厂有近 20 来家,总生产能力约 2 . 3 万 t / a,装置规模大都在千 t 以下,甚至百 t 以 下,开工率低下。据国家有关部门统计,国内硅橡胶 年产量在 3 000 t ~ 4 000 t。
硅烷偶联剂是当前发展最快的品种之一,应用十
从有机硅橡胶制品来分析,仅 1995 年一年国内 就消费了 1.2 万 t 硅混炼胶,其中应用于模压制品 (很大部分用作导电按键)占了 80 % ,热硫化橡胶 除了用作按键以外,在显像管(年消费量约 500 t 左 右)、游泳帽(年消费量约 300 t 左右)、复印机胶 辊(年消费量约 20 t 左右)及印刷品染胶辊、医用 制品等均有应用。硅橡胶在电视、电缆附件、绝缘子 和避雷器等方面国外已有大量应用,我国还刚刚起 步,今后必有巨大的市场潜力。室温硫化胶主要是用 作模具胶,可以用来制作工艺品、建筑装饰材料的软 模具,年消费量大约在 2 000 t 以上,市场大多数集 中于广东、江苏和浙江一带。
16 000 2 950 1 340
600
25 700 3 760 1 710
210
在有机硅产品中,硅油的生产工艺和应用技术都 比较简单,生产设备投资少,回收经济效益快,产品 的应用范围也比较广。硅油主要是甲基硅油,还有甲 基苯基硅油、扩散泵油、羟基硅油(年消费量 200 t 左右)。油漆涂料行业必须使用聚醚改性硅油作流平 剂,以保证涂层光亮滑爽。目前油漆涂料行业约需流平 剂 1 000 t / a 以上。生产聚氨酯泡沫,也必须使用聚醚 改性硅油作为匀泡剂,这方面年消耗量也在 100 t 左 右。纺织品需要经过憎水、柔软、滑爽、弹性、防霉 和防静电等处理,普遍要用有机硅织物整理剂,年消 耗硅油约在 1 400 t 左右。由甲基单体高低沸物做成
指标 单机产量(万 t / a) 粗单体中二甲基
氯硅烷质量分数 / % 原料消耗 硅粉(kg / mL) 氯甲烷(kg / mL) 流化床年运时间 / h
国外先进水平 10
> 80
< 240 < 800 8 000
国内先进水平 1
80
< 300 < 1 000 1 000
的个别品种的质量优于国外先进水平,但从总体来 看,我国有机硅产品品种少、水平低、质量差且数量 难以满足国内需求,这都是无可争议的事实。近几年 来,国外许多大型化工企业向中国大量出口上百种类 型的有机硅制品,年增长相当可观。从总体上看,在 今后一段时间内,我国有机硅产品的生产应狠抓有机 硅单体生产装置的突破,保证有机硅产品的原料来源 和单体生产装置的技术经济效益,同时要组织力量对 有机硅产品加强开发力度,向国内市场提供急需的符
第 28 卷第 6 期 2005 年 6 月
日用化学品科学
DETERGENT & COSMETICS
Vol . 28 No . 6 June 2005
国内外有机硅产品市场分析
张 红 1,肖稳发 1,庞春天 2
(1 . 上海工程技术大学 化学化工学院,上海 200065;2 . 华东理工大学 化工学院,上海 200030)
2 国内生产及消费情况
国内有机硅生产厂中,既生产单体又生产聚合物 的综合生产厂有十余家,国内有机硅聚合物的生产厂 有百余家,其中几乎都生产硅油及二次加工品(见表 3)。其中生产单体较大的厂家主要有江西星火化工 厂、吉化电石厂、四川成都晨光化工研究院、北京二 化、浙江新安江化工厂及蚌埠有机硅化工厂、上海树 脂厂、川天化有机硅分厂、济南石化四厂、通化第五 化工厂、旅顺有机硅化工厂和江西星海精细化工厂等
由此可以看出,国内有机硅单体的消耗量近几年 以每年 20 % 以上的速度递增,增长速度相当快 ( 见表 4) 。如果把进口有机硅制品也计算在内,其消费量还 要大。
3 国内外技术比较
目前,世界大有机硅生产厂商均采用直接流化床 合成甲基氯硅烷,这是当前唯一成熟的、实现了经济 规模生产的工艺技术。采用该工艺技术装置的基本流 程均是以硅粉和一氯甲烷为原料,以活性铜粉为催化 剂,在流化床中 280 ℃ ~ 300 ℃的温度下合成混合单 体,经过 8 个 ~ 10 个精馏塔分离出各种有用的精单 体,氯化氢回收循环使用。国外采用该工艺技术的有 机硅生产装置单台反应器能力一般在 3 万 t / a ~ 5 万 t / a,而装置总规模往往在 10 万 t / a 以上。从生产技 术上看,我国各有机硅生产厂均采用直接流化床合成 甲基氯硅烷。国内外有机硅技术指标比较见表 5。
的有机硅破乳剂在石油破乳方面发展很快,目前年消 费量约在 1 200 t 以上。
国内现有硅树脂生产厂约 20 余家,总生产能力 约 3 000 t,其中近一半厂家是专业油漆厂或绝缘材 料厂自行配套生产,主要生产以甲基苯基硅树脂为基 料的绝缘浸渍漆、耐热涂料和云母黏结剂等。有机硅 综合生产厂生产以甲基硅树脂为基料的玻璃树脂、高 温涂料等,也生产甲基苯基硅树脂和甲基硅树脂。
4 世界趋势
世界几大有机硅生产厂商最近几年进行了一系列 投 资 及 兼 并 活 动 。 1997 年 底 , 美 国 通 用 电 器 公 司 (GE) 和 拜 尔 公 司 在 欧 洲 的 有 机 硅 部 门 进 行 了 合 并,于 1998 年 7 月成立了新的合资企业。美国通用 电器公司(GE)和日本信越化学工业株式会社又于 2000 年 10 月宣布双方签定合作协议,共同投资 2 . 5 亿美元在泰国的亚洲工业园,建立亚洲最大的有机硅 厂,合资企业名称为亚洲有机硅单体有限公司,由 GE 东芝有机硅有限公司和日本的有机硅生产厂商信 越化学工业株式会社各拥有 50 % 股份,主要生产硅 烷单体和硅氧烷。于 2001 年第三季度动工,2003 年 建成投产。
合应用要求和质量标准的有机硅产品,以此来进一步 增强企业的效益和产品的竞争能力,在国内甚至国际 市场上站稳脚跟,并进一步发展。
我国有机硅工业起步较晚,发展缓慢,虽说从单 体到制品的基本类型都已开发出来,但至今规模小, 产量低,技术经济指标落后,品种少,环保安全等措 施欠佳,企业正面临挑战。
由此可见,在今后相当长的时间内我国有机硅的
工业密封胶 乳化剂 热硫化硅橡胶(HCR) 胶 密封胶 有机硅脂 纸张柔软剂 室温硫化硅橡胶(PC - RTV) 三甲基 - 氯硅烷 活性硅油 胺基硅油
180 530 11 000 8 901 12 700 60 250 1 500 1 340 890 180
290 860 13 700 14 300 18 700 100 400 3 100 1 710 1 430 290
收稿日期:2005 - 04 - 28 作者简介:张 红 ( 1971 - ) ,女,辽宁人,上海工程技术大学,讲师,硕士。联系电话:021 - 62251162。
·13·
行业经纬
几套小装置。
日用化学品科学
表 4 有机硅产品消费量[3 ]
第 28 卷
表 3 国内有机硅生产厂家 Tab . 3 Internal silicone production manufacturer
1995 年,全球有机硅单体年产量在 100 万 t 以 上,据 SRI 统计,到 2000 年,单体总产量超过 150 万 t,其生产主要集中在美国、日本、德国和法国 4 个国家五大有机硅生产商,这五大有机硅生产商的单 体生产能力已占全球有机硅总生产能力的 70 % 以 上。此外,美国联合碳化学公司、德国拜尔公司、日 本东丽和东芝公司等均有数万 t 的生产能力。根据国 外报道,道康宁在威尔士扩建了硅氧烷的生产能力。 2000 年世界有机硅单体产量分布见表 1。
Tab . 4 Silicone production consumption
/t
产品名称
2000 年
2005 年
产品名称
厂家数量
生产能力(万 t / a)
有机硅氧烷
6 950
11 120
单体
10
4.5
硅油 D4 / D5
硅油、硅树脂
100
1
非活性硅油
硅橡胶
20
2.3
含氢硅氧烷
硅烷偶联剂
10
1
消泡剂
摘要:根据 SRI 在“国内外有机硅市场分析报告”中提供的数据,分析了 2000 年世界及国内有机硅产品的
生产和消费分布情况,对比了国内外有机硅生产技术的差异,并提出了相应的发展方向。
关键词:有机硅;市场;进展
中图分类号:TQ423 . 4
文献标识码:A
文章编号:1006 - 7264( 2005) 06 - 0013 - 03
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第6期
张 红,肖稳发,庞春天:国内外有机硅产品市场分析
行业经纬
表 5 国内外有机硅技术指标比较
生产厂占了大多数,因此,虽然我国有一些有机硅产
Tab . 5 Internal and external silicone technical index comparison
品的质量和水平与外国同类产品相近,甚至有些企业