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全球硅烷偶联剂市场产能达到59.6万吨

发表时间:2023-01-07 访问量:14620

      硅烷偶联剂是由美国联合碳化物公司开发的一种化学剂,主要用于玻璃纤维增强塑料。硅烷偶联剂的分子结构式一般为Y-R-Si(OR)3(式中Y一有机官能基,SiOR一硅烷氧基)。硅烷氧基对无机物具有反应性,有机官能基对有机物具有反应性或相容性。因此,当硅烷偶联剂介于无机和有机界面之间,可形成有机基体-硅烷偶联剂-无机基体的结合层。典型的硅烷偶联剂有A151(乙烯基三乙氧基硅烷)、A171(乙烯基三甲氧基硅烷).A172(乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷)等。

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能改善玻璃纤维和树脂的粘合性能,大大提高玻璃纤维增强复合材料的强度、电气、抗水、抗气候等性能,即使在湿态时,它对复合材料机械性能的提高,效果也十分显著。在玻璃纤维中使用硅烷偶联剂已相当普遍,用于这一方面的硅烷偶联剂约占其消耗总量的50%,其中用得较多的品种是乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷等。

近年来,硅烷偶联剂开始向功能化、高分子量方向发展。如十二烷基硅烷偶联剂、辛基等。功能化偶联剂在改善有机物对填料的浸润性方面有独特的优点,尤其对纳米SiO2、玻璃纤维等填料,长链硅烷偶联剂因其疏水性的柔性长链的存在,极大的改善了填料表面的憎水性,促进了这些填料在溶剂、树脂、助剂等中分散性、提高了复合材料的热稳定性能和冲击强度等。

作为一种用于有机材料和金属表面处理的新型偶联剂,异氰酸酯类硅烷偶联剂在处理无机粉体填料、玻璃纤维增强的复合材料、及涂料的增粘中都有显著效果。此外,含氟硅烷偶联剂在材料表面防水、防污性,对氟树脂亲和性方面显示较强的性能,可用作含氟树脂或木材胶粘的底涂层。可以预见的,随着塑料、橡胶、涂料等化工行业的快速发展,硅烷偶联剂的品种和需求量将会很快增长。开发功能性硅烷偶联剂及新的合成方法将是硅烷偶联剂未来的发展方向。

可预先对填料进行表面处理,也可直接加入树脂中。能改善填料在树脂中的分散性及粘合力,改善无机填料与树脂之间的相容性,改善工艺性能和提高填充塑料(包括橡胶)的机械、电学和耐气候等性能。

能提高它们的粘接强度、耐水、耐气候等性能。 硅烷偶联剂往往可以解决某些材料长期以来无法粘接的难题。硅烷偶联剂作为增粘剂的作用原理在于它本身有两种基团;一种基团可以和被粘的骨架材料结合;而另一种基团则可以与高分子材料或粘接剂结合,从而在粘接界面形成强力较高的化学键,大大改善了粘接强度。硅烷偶联剂的应用一般有三种方法:一是作为骨架材料的表面处理剂;二是加入到粘接剂中,三是直接加入到高分子材料中。从充分发挥其效能和降低成本的角度出发,前两种方法较好。

有机硅新材料是“十三五”规划重点发展的新材料行业之一,是《中国制造》重点领域技术创新路线图(2017)中明确重点发展项目。因无毒、无害、环境友好、耐高低温、生物相溶性等优异功能,有机硅被广泛应用于生活之中。

硅烷偶联剂在光伏、玻璃纤维、橡胶、塑料、铸造、油漆、石材等行业得到广泛应用,国内外市场需求量均在不断增长,近年来发展迅速,市场前景广阔。但是,目前行业不断扩产,生产规模越来越大,未来竞争激烈。

全球硅烷偶联剂产能达到59.6万吨。其中中国以世界总产能的68.4%位居。其次是美国、日本和德国,产能分别占比8.9%、7.8%和6.1%,另外还有英国、意大利、韩国,分别占比2.0%、1.9%、1.1%。

《增强制造业核心竞争力三年行动计划》提出将开展市场潜力大、附加价值高的重点新材料关键技术产业化,其中包括:高性能硅树脂及单体,液体硅橡胶、苯基硅橡胶等特种硅橡胶,有机硅改性聚氨酯热塑性弹性体等,以支持国内有机硅材料产业向高端化方面发展。

全球功能性硅烷产能在68万吨/年左右,其中国内功能性硅烷产能约49万吨/年,产量约29万吨,开工率在60%左右,表观消费量约21万吨。我国硅烷偶联剂产量达21.8万吨,预计今后我国硅烷偶联剂产量将达30.5万吨。


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