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2016年中國加成型液態硅橡膠行業發展現狀分析
2016/11/7 10:26:45 來源:中國產業發展研究網 【字體:大 中 小】【收藏本頁】【打印】【關閉】
核心提示:1、 主要技術加成型液體硅橡膠(Liquid Silicone Rubbe,簡稱LSR)是利用過度金屬的絡合物(鉑、鎳、銠等)作為催化劑,使Si-H和Si-CH=CH2之間形成架橋而得到硅橡膠彈性體的一類新型硅橡膠品種。20世紀701、 主要技術
加成型液體硅橡膠(Liquid Silicone Rubbe,簡稱LSR)是利用過度金屬的絡合物(鉑、鎳、銠等)作為催化劑,使Si-H和Si-CH=CH2之間形成架橋而得到硅橡膠彈性體的一類新型硅橡膠品種。
20世紀70年代初,國外開始研究滿足注射成型工藝的液體硅橡膠。但是由于各方面技術都不成熟,僅可以適合擠出成型工藝。80年代是液體硅橡膠發展較慢的時期,主要有幾個技術問題一直難以解決,一是保證良好的流動性和高強度的矛盾;二是如何保證無料混合以后有足夠的操作時間不交聯;三是模具設計水平的限制。
90年代,是液體硅橡膠大發展的時代,首先,大量使用MQ型硅橡膠解決了硅橡膠流動性和強度的矛盾;其次,交聯抑制劑的技術也不斷改進,由單純使用炔醇化合物,發展到使用炔醇與含SiH聚硅氧烷的加成產物,鉑微膠囊技術也有很大的進步;第三,模具設計的冷流通模組技術也為液體硅橡膠在工藝上掃平了道路。
90年代以后,硅橡膠的品種開始向多樣化發展,目前幾乎所有高溫硅橡膠的品種,液體硅橡膠都有,而且其性能優于室溫硫化硅橡膠(HTV)。這就為液體硅橡膠的應用拓寬了空間。
就目前而言,液體硅橡膠在國際市場上生產廠家主要有美國Dow Corning(道康寧)公司、GE(邁圖收購)、日本Shin-Etsu(信越)、德國WACKER(瓦克)公司、羅地亞(Rhodia)有機硅公司等,國內生產廠家主要有成都晨化及深圳森日公司。
1941 年美國GE公司直接合成甲基氯硅烷,同年道康寧(DowCorning)公司建成第一套甲基氯硅烷裝置,揭開了有機硅工業的序幕。有機硅具有耐高低溫、防潮、耐氣候老化、生理惰性等優異性能,有機硅產品與國民經濟的各個領域息息相關,對高科技產業發展和產業結構優化升級發揮著日益重要的作用,廣泛應用于電子電器、建筑、醫藥、日用化工、石油、輕工、冶金、機械、紡織等領域,是一個在國計民生中占有重要地位的產業。有機硅產品鏈可分為原料、單體、中間體、產品及制品四個環節。有機硅產業鏈如下圖所示:
有機硅產業鏈
有機硅產品產業鏈的上游以硅粉和氯甲烷為原料合成得到二甲基二氯硅烷等幾種最具工業價值的有機硅單體,有機硅單體的生產工藝流程長、技術難度大,屬技術密集型、資本密集型產業,其生產水平和裝置規模是衡量一國有機硅技術水平的重要依據。有機硅單體通過水解、裂解等工序進而制成以硅氧烷為代表的有機硅材料中間體,中間體進一步合成得到硅油、硅橡膠、硅樹脂、硅烷偶聯劑等四大類有機硅深加工產品。在四大類有機硅深加工產品中,硅橡膠產量最大,在有機硅產品構成中占60~70%。
從有機硅深加工產品的下游應用行業的發展趨勢來看,隨著全球煤炭和石油資源的日益減少,有機硅產品替代傳統石油化工的趨勢越來越明顯增加,其應用領域除了建筑、電力、機械加工、紡織、皮革、日用品、個人護理用品、醫藥等傳統領域外,近年在太陽能、風電、高鐵、汽車、電子信息技術、醫療衛生以及高端制造、節能環保等產業中的應用也不斷拓展。
液體硅橡膠應用一覽
序號應用利用的特性主要應用范圍1建筑工業耐老化,著色、粘接性用作公路接縫的密封劑;高層建筑物嵌板、幕墻和內墻接縫的密封;廚房瓷磚周圍空隙的填平和浴盆、水斗、便池周圍的密封等。2電子、電器工業耐疲勞、耐高溫、耐侯、耐臭氧電腦、電話、傳真機、各種電器鍵盤的按鍵;絕緣子將取代陶瓷制品用于輸電線路;電視機陽極罩、高壓保護罩、高壓引出線等3汽車工業耐高溫、耐疲勞、粘接性汽車點火線、火花塞保護罩、加熱及散熱器軟管、消聲器襯里、加油泵、進油閥等;現場成形的密封墊圈、汽車檔風玻璃、門窗框架、反光燈、排氣管及易受水淋設備的粘接密封。4醫療衛生無毒、生理惰性、耐老化嬰兒奶嘴、各種醫療用軟管、插管、整容修復、人造器官、藥物膠囊隱型眼鏡和人工角膜、齒科印模材料、防噪音耳塞等5電纜工業電絕緣性、耐侯、防潮用絕緣型高溫硅橡膠制作的電纜有電力電纜、船舶電纜、航空電線、點火電纜、加熱電纜、原子能電纜等6航空工業耐高低溫、耐臭氧、耐疲勞、耐輻射用作飛機和宇宙飛船的各種膠管、 氧氣面罩、 密封墊圈、緩沖防震層、開關護套等。7其他方面選擇性透氣不粘、耐水蒸汽透氣性薄膜、太陽能光伏電池板的密封粘接、邊框的密封、風能發電機螺紋鎖固及定子槽口密封粘接;風機變速箱的平面密封、高壓鍋密封圈膠管、膠條、膠輥、膠布等2、行業與上下游行業之間的關聯性
(1)主要上下游行業
行業上下游行業表
上游行業本行業下游行業有機硅單體液體硅橡膠電子電器、建筑、辦公設備、交通運輸、醫藥、食
品加工和日用化工等硅橡膠行業的產業鏈上主要包括原材料(硅氧烷)供應商,有機硅加工制造商,新材料行業客戶。行業上游為硅氧烷原料供應商,生產有機硅單體,主要為甲基氯硅烷(簡稱甲基單體)、 苯基氯硅烷等。
聚硅氧烷主要生產商為美國道康寧(產能 56.3 萬噸/年)、德國瓦克化學(產能 27.7 萬噸/年)、中國藍星(產能 25.5 萬噸/年)、美國邁圖高新材料( Momentive,產能 24.8 萬噸/年)、日本信越( Shin-Etsu, 產能 19 萬噸/年)、中國新安(產能11.3 萬噸/年)。 2014 年這 6 家企業硅氧烷產能合計 164.6 萬噸/年,占全球總產能的 68.2%。 2014 年,中國有機硅單體生產企業共 15 家,總產能達 113.5 萬噸/年(折硅氧烷),產量為 70.2 萬噸(折硅氧烷),產能和產量分別同比增長 14.0%和 9.5%。 2014 年世界主要硅氧烷產能及分布統計見下圖:
2014 年世界主要硅氧烷產能及分布
2002-2014 年中國甲基單體產能、產量統計及預測見下圖:
2014 年世界主要硅氧烷產能及分布
(2)行業與上、下游行業之間的關聯
就整個有機硅行業來說,與上游行業的關聯性較低,上游行業的主要影響體現在本行業采購成本的變化。從整體上看,上游行業基本屬于競爭性行業,上游行業的產能、需求變化對有機硅行業自身發展的影響較小,在產品成本構成中不具有決定性作用。隨著國內上游行業的不斷發展,目前,有機硅行業所需的大多數原材料都可以從國內得到充足的供應。下游行業對有機硅行業的發展具有較大的牽引和驅動作用,下游需求的變化直接決定了有機硅行業未來的發展狀況。3、有機硅產業發展現狀及發展趨勢
(1)行業發展現狀
有機硅產品應用領域極其廣泛, 各大門類下單個牌號的有機硅產品產量都比較小,用戶也比較分散,形成了單體集中生產,下游分散加工的行業特點。以全球最大的有機硅企業美國道康寧為例,其有機硅業務中沒有一個產品或客戶在其銷售額中所占比例超過 3%,而國內目前較大的幾家有機硅生產商如宏達新材、天回新材及天賜材料等有機硅業務中均沒有一個產品或客戶在其銷售額中占比超過5%。這一特點決定了有機硅行業的技術服務性非常強,企業的經營是以客戶需求為導向不斷開發新產品。在新的市場形成后,企業與客戶之間傾向于形成相對穩固的聯系,從而形成新的技術應用壁壘。由于有機硅高端產品研發難度大,技術壁壘高,行業景氣度比一般行業更長。
(2)產業一體化
目前全球主要有機硅生產廠商均采用上下游一體化生產模式,即在從事有機硅單體規模化生產的同時又生產硅油、硅橡膠等有機硅深加工產品。國內僅有星新材料、新安化工、宏達新材等少數幾家形成完整的產業鏈,對于國內有機硅行業來說,有機硅單體生產企業向下游有機硅產品延伸與有機硅產品生產企業向上游有機硅單體延伸是行業發展的趨勢。
(3)行業集中度提高
隨著產業結構調整導致的需求波動、市場競爭導致的產能集中與轉移、安全環保因素導致的減產等因素,個硅氧烷制成品生產均呈現明顯的向龍頭企業集中的趨勢,產能增速明顯放緩,企業數量總體呈減少趨勢,設備大型化和自動化水平提高。
按不同下游行業來看,硅油行業目前受到紡織行業需求不振,以及日化行業硅油安全性風波的影響,總體需求減緩,擠壓了原本數量較多的中小型企業的市場容量,市場重組過程加快。液體膠市場需求分散但增長較快,在華南、華東地區涌現較多中小企業,生產旺盛。高溫膠和液體膠市場經過多年的發展,已經涌現出龍頭企業,且龍頭企業之間對市場主導權的爭奪越演越烈,大量的中小型企業則因成本和質量原因逐漸被邊緣化。
4、所處行業市場規模
有機硅是一種新型高分子合成材料,因其具有耐高低溫,耐氣候老化,電氣絕緣,生理惰性等特點,廣泛的應用于諸多工藝領域,在國計民生中占有重要的產業地位。有機硅橡膠是以有機硅為原料的深加工產品,也是目前產量最大的深加工產品,占到有機硅深加工產品的60-70%。有機硅產品的消費水平與經濟發展水平密切相關,美國是全球最大的有機硅制品消費國,約占全球有機硅產品市場的35%,其次是歐洲,約為33%,日本占15%左右。由于工業結構的不同,世界各國的有機硅消費結構有一定的差異。盡管發達國家的硅橡膠市場己較為成熟,但隨著新用途的不斷開發,未來硅橡膠的消費量仍將以較快的速度增長。
(1)世界有機硅生產
世界第二大咨詢公司MarketsandMarkets發布的最新報告顯示,2015年到2020年期間,全球有機硅市場年復合增長率將達6%,到2020年全球有機硅市值將超200億美元。
世界硅橡膠產量(按純硅氧烷計算) 單位:萬噸
2014年全球聚硅氧烷消費量約為170萬噸,其中硅油、硅橡膠、硅樹脂分別占比為40%、56%和4%。硅橡膠消費依舊遙遙領先。
(2)中國有機硅的生產
中國硅橡膠發展的較為成熟,市場需求量較大,發展速度也較快。而硅油一直保持較為穩定的發展速度,生產量和消費量逐年增加,紡織行業增速的放緩某些程度上影響了硅油的消費速度。硅樹脂產品特別是高品質硅樹脂產品卻出現供不應求的情況,其應用不斷開拓中。2014年中國主要聚硅氧烷產品生產統計見下表:
名稱產能產量開工率(%)高溫硫化硅橡膠55.636.665.8室溫硫化硅橡膠76.748.062.6液體硅橡膠4.62.350.5硅油22.519.874.8硅樹脂及其他4.03.280.0有機硅橡膠按產品狀態可分為固體硅橡膠和液體硅橡膠兩大類。在兩類有機硅橡膠中,液體硅橡膠相比固體硅橡膠具有明顯優勢,例如能耗低,工效高,物理性能及電性能好,生產場地小,可現場施工。液體硅橡膠在很多應用領域正逐步替代固體硅橡膠成為有機硅橡膠的主導產品。液體硅橡膠應用領域廣泛,產品性能較固體硅橡膠產品優越,市場前景較為廣闊。目前全球液體硅橡膠的年產量約為10萬噸,每年以不低于10%的速度增長。中國液體硅橡膠的年消費量已從2003年的3千噸發展到2014年的2萬噸,近年來中國的液體硅橡膠需求量的年均增長率一直保持在較高水平,已經成為世界上最主要的消費市場。隨著一些高端硅橡膠制成品向中國轉移,我國高端硅橡膠的需求在未來三到五年內將以30%的速度快速增長。
2009年-2015年中國LSR產能、產量及開工率 單位:萬噸
中國液體膠生產企業近十家,但規模都不大。較大的企業如森日材料和廣東聚合等,另外一些實力比較雄厚的企業也開始逐步進入液體硅橡膠領域,例如新安化工、江蘇宏達等。液體硅橡膠雖然起步較晚,但是在硅橡膠領域中卻是發展最快的產品。據SAGSI調研估計,2013年中國液體膠的產能約3.67萬噸,產量約1.77萬噸,產能和產量分別同比增長56.2%和17.2%。2009年-2014年中國LSR產能、產量及開工率如上圖,主要生產廠家如下表:
2014 年中國主要液體膠生產廠家
序號公司1森日材料2廣東聚合3道康寧(張家港)4江西星火5新安化工6東莞新東方7安徽裕虹8廣東標美9信越有機硅(南通)10其他(3)中國有機硅產品消費現狀
2006-2014年中國聚硅氧烷消費增長情況及預測 (單位:萬噸)
年份消費量缺口需求增長率自給率200625.713.715.346.7200730.815.819.948.7200836.314.318.060.6200940.013.010.267.5201047.113.917.870.5201156.09.618.982.8201261.85.110.791.7201368.74.611.093.3201472.51.35.598.2201576.00.04.8100.02014年,中國聚硅氧烷消費量約為72.5萬噸,同比增長5.5%,是近幾年最低增速。其中,高溫硅橡膠、室溫膠、 液體硅橡膠、 硅油、硅樹脂及其他領域分別占聚硅氧烷消費總量的約31.7%、33.3%、2.0%、7.3%、4.4%。
2014 年中國聚硅氧烷在各領域的消費比例
液體膠是近年來發展較快、檔次較高、產品技術含量較大、且具有較高附加值的一類硅橡膠品種,與室溫膠相比,具有硫化過程不產生副產物、收縮率較小、能深層硫化的優點,在高溫下的密封性也優于室溫膠。其相對粘度低,特別是和制造小件產品。眾多的優點使得它在汽車、電子電器、醫療保健、機械工程得到了廣泛的應用。
2014年我國LSR在各領域的消費情況
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