有机硅袭击全球，中国有机硅工业的软肋在哪里？(组图)

金融风暴席卷全球，国内部分下游有机硅产品销售受到一定影响。以有机硅业务为主的跨国公司，由于产品体量大、种类多，也受到很大影响。不仅业绩下滑，有些人还不得不宣布裁员。比如，在2008年裁员250人后，迈图新材将在今年第三季度前再裁员100人，同时还将高管薪酬下调10%。德国瓦克预计，2009年的销售额将难以超越2008年，电子材料、有机硅和聚合物三大事业部的发展将变得困难重重。道康宁还宣布环五聚二甲基硅氧烷作用，2009年上半年将在全球范围内裁员800人。为建设张家港硅氧烷项目，道康宁于2009年4月上旬在上海与中日银行签订了贷款协议。

尽管如此，跨国公司的实力和中国同行的竞争不容小觑，其低价倾销策略仍可从近两年进口有机硅中间体的价格中看出。此外，他们从有机硅原料硅到下游产品的产业链深耕战略也在中国实施，金融风暴绝不会缓解竞争态势。

值得指出的是，我国有机硅产业已经有了一定的基础和进展。比如过去一直供不应求的甲基氯硅烷，在美兰、宏达、和盛、东岳、恒业城等都有产能，在民营企业的帮助下，有了很大的起色；单体合成水平，以星火化工厂为例，在二甲基二氯硅烷的选择性上已达到较高水平。这些成绩并不意味着我国的有机硅产业很发达，而只是意味着基础单体的生产还有很大的提升空间；尤其是有机硅下游产品品种相对较少的弱点越来越突出，成为我国有机硅产业。的弱点。

因此，我国有机硅行业应抓住当前发展内功的机遇，关注有机硅产品的成本、质量和品种，当务之急是优化单体生产工艺，重点发展下游产品。

一、优化单体生产工艺，降低成本

优化甲基氯硅烷生产工艺对降低成本具有重要作用，其内容是多方面的，如流化床合成工艺、催化体系、单体精馏、单体水解、单甲基三氯硅烷及副产物的利用与处置等。

1.流化床合成工艺

为保证流化床内的流化质量，控制反应温度，使剧烈放热反应不会引起局部过热，导致碳化结垢，需要优化设备结构和温度控制，其他工程问题。

2.催化系统

二甲基二氯硅烷的选择性与原料硅和催化体系中的杂质有关，但反应不应受到有害杂质的干扰。

硅的纯度一般要求在99%以上。硅中一般含有Fe、Ca、Mg、Al、Sn、B、Cu、Cr、Zn、Ti、Cd、Sb等，一般认为少量的Al、Fe、Cu、P、Zn、Sn是对反应无害。一些专利给出了杂质含量的允许范围：铁不超过0.56%（5600ppm），铝不超过0.27%（2700ppm），钛不超过0.085 % (850ppm)，锰不超过 0.02% (200ppm)，钙不超过 0.016% (160ppm)，镍不超过 0.012% (120ppm)。至于有害杂质，一般认为铅含量最多0.005%（50ppm），硼含量小于0.002%（20ppm），碱的总含量金属和碱土金属最多 0.04 % (400ppm)，总钡和锶最多 0.008% (80ppm)，锡最多 0.02% (200ppm)。

此外，助催化剂的种类和用量以及氯甲烷中的杂质也会影响二甲基二氯硅烷的收率。有专利称磷是一种强效的二甲基二氯硅烷促进剂，可以降低三官能单体与双官能单体的比例，但对反应速率影响不大，如过量会降低反应速率。

3.二甲基二氯硅烷精馏

二甲基二氯硅烷的纯度直接关系到环体的质量和主要产品硅橡胶的质量。为了保证得到高纯度的二甲基二氯硅烷，需要增加精馏塔的塔板数，提高回流比。因此，整流装置的投资额和正常运行时的能耗在成本中占很大比例。因此，提高精馏效率，节约精馏能耗，对降低成本大有裨益。有专利称第三组分可用于分离沸点相差仅4℃的一甲基三氯硅烷和二甲基二氯硅烷，化工行业可使用另一种化合物（即第三组分）参与精馏。以上称为萃取蒸馏。这种萃取精馏的方法有利于节能。

4.二甲基二氯硅烷水解

采用系列双水解釜，使二甲基二氯硅烷的水解趋于完全，使氯含量尽可能低，得到尽可能多的有用环，减少环的损失，这是不不仅起到降低成本的作用，对保护生态环境也具有重要意义。

5.一甲基三氯硅烷的利用

副产物综合利用是指充分利用一甲基三氯硅烷，对资源利用和环境保护具有重要意义。将一甲基三氯硅烷煅烧成白炭黑是可行的，但在资源利用方面并不理想。将其制成可以使用的细颗粒应该是更好的方法之一。

例如，已有报道以甲基三甲氧基硅烷为原料，分两步合成甲基聚倍半硅氧烷微球，即在酸水溶液中水解，然后在碱中缩合，得到直径为2.5~10μm微球。微球的大小与搅拌速度、反应温度、溶剂和单体浓度、催化剂等反应条件有关。具有良好的耐热性和压缩恢复率。也不必将甲基三氯硅烷酯化成甲基三烷氧基硅烷，直接在盐酸水溶液中水解，浓缩，再进行搅拌、分离、干燥。硅烷转化为比表面积不低于200m2/g的细小颗粒，其比表面积接近气相二氧化硅。

这种细颗粒含有甲基，与有机树脂的相容性优于纯白炭黑，应具有商业价值。

6.高沸点物的利用

在直接合成甲基氯硅烷中，精馏釜中仍有高沸点物需要处理。如果这些多余的物质通过等离子气化分解成氯气和有机物，然后有机物转化为合成气，氯气转化为盐酸加以利用，应该是可以考虑的解决方案。

7.注意二甲基二氯硅烷水解液中的D4和D5

二甲基二氯硅烷水解时，主要生成以八甲基环四硅氧烷为主的环（D4）。加拿大政府卫生与环保部认为D4、D5对水生生物有害，所以D4、D5对鱼类等水生生物有毒性环五聚二甲基硅氧烷作用，不能排放到大气和河流系统中，这是一个需要引起重视和谨慎对待的生态保护问题。其他方面都采取了措施。

二、致力于新产品的创新开发

有机硅产品已成为各行各业不可缺少的关键材料。我国有机硅行业要及时做好研发工作，重点为重点行业和新兴产业提供高性能产品，满足新的市场需求，延伸产业链，以增强抗风险能力，这是中国有机硅行业值得充分考虑的关键问题之一。

1.硅改性含氟化合物

用有机硅修饰有机氟的方法有很多。例如，三氨基丙基三甲氧基硅烷与丙烯酸氟烷基酯反应得到的氟硅涂料，可应用于陶瓷、玻璃等具有良好防水性能的表面。 、防污、抗污染性能；乙烯基三乙氧基硅烷与偏二氟乙烯的共聚物可用作高介电材料；由甲基硅橡胶和氟橡胶（如246氟橡胶）和补强填料组成的复合材料，其拉伸断裂强度为12MPa，拉伸断裂伸长率为230%，还耐热，耐汽车液压油，适用于用作汽车电缆护套

2.硅胶改性普通高分子材料

(1）由有机硅化合物和氯乙烯制备而成的氯乙烯-硅烷共聚物，具有优异的耐热性和冲击强度，适用于建筑材料，用于要求尺寸稳定性、机械强度和透明度好的应用。

(2）有报道称聚甲醛树脂用有机硅和有机硅接枝聚烯烃（二甲基硅氧烷接枝乙烯-醋酸乙烯酯）改性，得到耐冲击、尺寸稳定、抗蠕变的低收缩聚甲醛。

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(3）一种很常见的高分子材料聚酯树脂可以用有机硅改性。有人在合成阶段引入有机硅来改变聚酯树脂的性能，如：对苯二甲酸二甲酯、乙二醇和聚二甲基硅氧烷等经反应、干燥、熔纺，洗涤10次后所得织物仍具有良好的疏水性，单丝接触角为121°；聚酯树脂纤维也有助于染色。

大量废聚酯饮料瓶可回收利用。回收的聚酯饮料瓶经粉碎、干燥后放入双螺杆挤出机中，与六甲基二硅氮烷混合，加热得到结晶度的聚酯材料，Si含量为222μg/g。

(4）聚乳酸是一种可生物降解的高分子材料，可用于制作薄膜、片材和板材等，但柔韧性和耐低温性较差，在60℃会变形。有机硅化合物与聚乳酸共聚可提高其柔韧性和热稳定性，有报道称有机硅与聚乳酸共聚，再与聚碳酸酯合金化，已成为具有实用价值的高耐热生物降解塑料，DTUL（低负载）可以升高到120°C。

(5）热塑性硫化橡胶是一种特殊的热塑性弹性体。硅橡胶还可与热塑性乙烯-辛烯或乙烯-丁烯热塑性共聚物在高温下共混，用过氧化物硫化交联成热塑性硫化物该硫化物具有良好的机械性能和电性能，具有良好的综合力学性能，抗拉强度、模量、断裂伸长率和硬度均有所提高，耐老化性能也有所提高，且易于回收利用。

(6）天然纤维素可以通过将纤维素溶解在氯化1-丁基-2,3-甲基咪唑鎓中，在加热二硅氮烷等条件下加入六亚甲基，反应一段时间，得到硅烷化纤维素1.2.

的替代度

3.聚倍半硅氧烷基材料

聚倍半硅氧烷，或多面体笼状聚倍半硅氧烷，是一类属于纳米范畴的有机-无机杂化物。在聚倍半硅氧烷笼形分子结构中，角落处的R有机基团可以根据要结合的聚合物而改变。这类化合物的特点是不排放低分子物质，对环境无害，既可以是固体也可以是液体。

聚倍半硅氧烷一般是以三官能有机烷氧基硅烷RSi(OR')3（R=烷基、烯基、芳基；R'=烷基）为原料，在水性介质中烷基胺催化下合成。可以改变官能团R来接枝或改性聚合物；也可直接用作热塑性塑料的改性剂、中间绝缘层、密封胶、涂料等。

聚倍半硅氧烷可以显着提高热塑性和热固性树脂的耐热性和机械性能，因为聚倍半硅氧烷与功能性纳米二氧化硅一样，可以混合或共聚成聚合物质结构。关于聚倍半硅氧烷基材料的制备和性能方面的报道很多：

(1）聚[甲基丙烯酰氧基丙基(七苯基)]倍半硅氧烷改性环氧树脂，其5%失重温度达到435℃。多晶硅倍半硅氧烷填充环氧树脂的耐电晕性比不含聚倍半硅氧烷高5倍填充。

(2）带氨基的聚倍半硅氧烷改性聚酯树脂可以提高聚酯树脂的物理力学性能。扫描电镜下观察，没有明显的相分离，可以提高其拉伸强度、伸长强度、 5%（质量）失重温度比纯树脂高5～10℃。

(3）在聚苯乙烯中引入倍半硅氧烷可以使聚苯乙烯在潮湿条件下保持稳定。例如，使用三硅烷醇苯基聚倍半硅氧烷和聚苯乙烯在溶液中混合，所得薄膜光学透明，耐热性提高。

(4）纳米氟聚倍半硅氧烷可以在分子水平上增强聚合物的微观结构，与聚合物有很好的相容性，通过共混可以快速进入聚合物体系，可以改善聚合物的表面性能如润滑性、疏水性、降低表面张力、提高耐磨性。表面性能的提高对防冰、不湿表面、表面自洁等有效果。此外，还有低导热性。和耐火性。

(5）有机聚倍半硅氧烷树脂基复合材料制成的密封垫片可耐600～1000℃高温。

4.个人护理用品相关的硅胶材料

有机硅用于化妆品和洗涤剂行业已有 50 多年的历史。这是因为有机硅化合物本身并没有油腻感，还可以降低植物油、矿物油等油品的表面张力，进行配伍。因此，越来越多的有机硅被用于护理产品中，人们认为有机硅材料被用于制造化妆品。新产品不可缺少的基材。

硅跨国公司都看好个人护理用品行业。部分企业投资新建个护产品中心，将个护产品作为未来发展战略；液体和树脂的功能化以及天然绿色原材料的发现，以扩大其用于个人护理产品的资源。

2008 年，道康宁和 Elevance Renewable Sciences 签署了一项协议，共同开发用于个人护理产品的自然资源衍生物。他们将 Elevance 的置换工艺与道康宁的硅基技术相结合，为道康宁提供使用各种可再生原材料的护理产品成分。他们使用两种大豆衍生的蜡来进行护肤、彩妆、护发等。使用可再生原材料可以降低成本，其次，与石油基原材料相比，消耗的能源更少。

不久前，鉴于化妆品行业对有机硅材料的巨大需求，瓦克在日本的合资企业致力于开发用于头发造型和其他应用的有机硅和有机树脂混合物。护发产品、护发素、护肤品等

近期，赢创Goldschmidt联合印度Sabinsa Group，将Sabinsa Group的植物提取物作为化妆品的主要成分。

现在，除了为护理品提供有机硅成分外，有机硅跨国公司也开始提供纯天然油品作为护理品的原料成分。

据报道，硅油占个人护理产品所需有机硅总量的18%。用于个人护理产品的有机硅全球年销量约2万吨；世界化妆品市场规模达80亿至100亿美元，年增长率为4%至5%；在中国、印度、巴西和一些东南亚国家，其化妆品市场的年增长率可以达到10%到20%，甚至更高。

5.其他

除此之外，笔者认为近期硅胶行业的以下发展值得我们关注。

中空微球和隔热颜料的硅改性丙烯酸乳液用作建筑物外墙涂料的隔热涂料，可防止漆膜温度升高。无热量传递，有替代易燃聚苯乙烯泡沫塑料的前景。

据报道，聚硅氧烷（酰胺-脲）是两种以胺为末端的聚硅氧烷，可阻止物体粘附在冰上。另据报道，在涂层中加入有机硅相变材料可使涂层阻止冰结合。释放的潜热使硅胶相变材料的体积恢复正常，从而影响冰的附着力。

最近，出现了结合有机聚硅氧烷和染料的着色剂。例如，中国专利中有含硅氧烷染料的专利。国外学者也有专利声称将含有氯三嗪-和磺基的水溶性偶氮染料加热与氨基烷基聚二甲基硅氧烷反应，得到的油与硅橡胶混合。 ℃加热4h后颜色不变。

此外，还有有机硅液晶化合物，可以从不同的视角观察不同的颜色；使用有机硅化合物开发的多功能树（dendrimer）化合物（Dendrimer）。

2008年4月，日本群马大学成立了专门从事有机硅化学的国际科学教育与研究中心，从另一方面表明，有机硅新材料的开发具有广阔的发展空间。

三、结论

如果能够降低生产成本，提高中间体和产品的质量，可以组织人力，投入资金，重点开发有机硅和硅基新产品，增加颜色品种，那么中国有机硅从业者一定能为祖国有机硅产业的发展做出更多贡献！