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中国有机硅工业的回顾与展望
1、充满活力的有机硅产业
1. 1有机硅材料简介
通常应用的有机硅材料是以Si-O键为主链。侧链带有有机基团的合成聚合物和以其为基料的二次加工品。有机硅聚合物的特殊化学结构赋予有机硅材料一系列独特的优异性能，如耐高温、耐低温、憎水防潮、高绝缘强度和低介电损耗、耐腐蚀、耐气候老化、生理惰性等。有机硅产品可制成流体、弹性体或刚性制品，品种形态多样，便于加工应用。
有机硅材料广泛应用于航天、航空、船舶、汽车、电子电器、轻工纺织、石油化工、建筑建材、能源开发、日用医疗保健等各个领域。
目前全世界有机硅产品的消费量约800KT，其产量占全合成树脂总产量的0.65%，但有机硅产品的销售额却占合成树脂总销售额的7%。有机硅材料在国防、科技、国民经济各部门和日常生活各领域，按消费量计算所占比例虽然不大，但它们却常常发挥不可替代的重要作用。因此，有机硅材料获得了“工业味精”、“科技发催化剂”等美誉。有机硅材料的开发应用，促进了许多技术领域的变革和发展。
有机硅产品种类繁多，生产工艺过程较复杂，从硅粉与氯甲烷、氯化苯等原料出发，经催化反应合成甲基氯硅烷、苯基氯硅烷等单体，再通过水解、醇解、聚合等一系列化学反应，制得各种类型聚合物，进而加工成不同类型的产品，通常占有机硅产品总量的90%以上。有机硅产品按产品形态和应用方式大体分类如表1。

表一、有机硅产品的分类

有机硅单体-----甲基单体、甲基含氢单体、苯基单体、甲基苯基单体、乙基单体、乙烯基单体、氟硅单体等。

直链硅油二甲基硅油、甲基苯基硅油、乙基硅油、甲基含氢硅油、乙烯基硅油、烷氧基硅油、羟基硅油
改性硅油氨基改性硅油、聚醚改性硅、环氧改性硅油、羟基改性硅油
硅油

硅脂
硅油乳液

热硫化硅橡胶甲基硅橡胶、甲基乙烯基橡胶、、甲基苯基硅橡胶、氟硅橡胶
硅橡胶缩合型
有机硅产品
聚合物双组分型：

室温硫化硅橡胶加成型

单组分型：缩合型脱醇型、脱酸型
脱肟型、脱胺型
脱酮型、脱酰胺型
加成型
单纯硅树脂型甲基硅树脂、苯基硅树脂、甲基苯基硅树脂。

硅树脂

改性硅树脂型醇酸改性硅树脂、丙烯酸改性硅树
聚酯改性硅树脂、环氧改性硅树脂、
酚醛改性硅树脂

三官能型

硅烷偶联剂

二官能型

2国外有机硅工业发展概况
世界上有机硅产品工业化生产起始于20世纪30年代，成长于40年代，50-60年代有机硅高速发展，当代的有机硅工业兴旺繁荣。
30年代末，美国Corning Glass公司首先生产出用于电绝缘的有机硅树脂、涂料、浸渍剂等聚硅氧烷产品。1941年，Rochow等发明了直接合成甲基氯硅烷单体的专利，从此奠定了工业化大规模生产有机硅单体的技术基础。Dow Chemical公司于1942年建立了二甲基硅油和甲基苯基硅树脂的中试装置。1943年，Dow Chemical公司和Corning Glass公司合作组建了专业研究生产有机硅产品的Dow corning公司，该公司发展至今，是全球{dy}大有机硅公司，其技术{zxj}，有机硅产品产销量约占世界消费量的1/3。第二次世界大战后，在美洲、欧洲和日本相继建起研究生产有机硅产品的公司或有机硅生产部。如美国General Electric公司（GE）、英国ICI公司、法国Rhone Poulenc公司、德国（原本西德）Bayer公司和Wacker公司、日本信越公司、东芝公司等。经过多年的发展和改组合并，至2000年，全球{zd0}的5家有机硅综合生产公司列于表二。
除表二所列的大公司外，在美洲、欧洲和日本还有一大批有机硅聚合物及制品的生产公司。目前全世界有机夺产品的市场规模约70亿美元，美洲、欧洲、亚洲市场约各占1/3。除在东南亚经济危机的1998年，美国和日本的有机硅市场出现了负增长外，全世界的有机硅市场总体上保持稳定发展态势。近两年来，亚洲市场已从东南亚经济的阴影中解脱出来，有机硅市场需求强劲。
表二、世界主要有机硅公司硅氧烷生产能力（kt/a）
公司现有生产能力/生产地新增生产能力/生产地（预计投产时间）
Dow corning 100/美国：Carrollton140/英国：Bayer20/日本：原市？/马来西亚：Johor Bahru
GE-Bayer 100/美国：Waterford75/德国：Leverkusen20/日本：太田 25/荷兰：Bergen op Zoom75/德国：Ｌeverkusen(2002)
Wacker 90/德国：Ｂurghousen30/德国：Ｎunchritz 50/德国：Ｎunchritz（2003）
Rhodia 75/法国：Ｒoussillon 25/法国Ｒoussillon（2002）
信越９０／日本：矶部、武生、松井田７０／泰国（2003）
合计７４０大于２４５
２、中国有机硅工业现状分析
２.1发展简史
中国研制有机硅材料始于２０世纪５０年代。１９５２年，原重工业部北京化工试验所（沈阳化工研究院前身）进行格氏法合成甲基氯硅烷研究。上海有机化学所（中国科学院化学研究所前身）开展硅氧烷的平衡聚合研究。到了５０年代中期，沈阳化工研究院建成有机硅中试车间，开展了直接法搅拌床合成甲基氯硅烷生产装置，并先后生产出硅树脂、硅油、硅橡胶产品。６０年代以后，国内从事有机硅科研生产的单位增多，聚合物产量达４０t/a，产品品种发展到十几种。到１９７５年，有机硅聚合物的产量达到４００t。在国家“六五”计划期间，有机硅技术研究和产品生产发展较快。在“七五”计划期间，开始兴建万吨级甲基氯硅烷单体生产装置，这期间还出现一批新建或改建工厂转产有机硅产品。进入９０年代，有机硅产品市场需求急剧增长。为振兴我国的民族有机硅工业，国家各部委于１９９５年以晨光化工研究院的有机硅科研生产力量为核心组建了国家有机硅工程技术研究中心，加强我国有机硅材料的研究开发和促进科技成果转化。其后广东省和浙江省也相继组建了省级有机硅工程技术研究中心，积极促进地方有机硅科研生产的发展。
近５０年来，我国的有机硅科研生产已取得了较好的成绩。主要品种的有机硅单体和聚合物在国内都有产品生产，早期的国产有机硅产品主要为国防军工配套，为增强国防实力做出了贡献。当前的有机硅工业服务于国民经济各部门，在我国现代化建设进程中发挥重要。
２.2科研生产单位概况
目前国内约有３００多单位在从事有机硅材料科研、生产和经营业务。开展有机硅基础及应用研究、并进行产品开发的主要研究单位有中蓝晨光化工研究院、中国石油集团吉林石化分公司研究院、中国科学院化学研究所等科研院所，还有山东大学、南京大学、武汉大学、南开大学等高等院校。
有机硅产品生产厂家分布于全国十几个省区。从甲基氯硅烷单体到硅氧烷聚合物都生产的综合有机硅生产厂家有蓝星星火化工厂、浙江新安集团开化合成材料有限公司、中国石油集团吉林石化分公司电石厂、北京化工二厂、中昊晨光化工研究院二分院等。生产苯基氯硅烷单体的厂家有晨光院二分厂、安徽凤台淮河化工厂、旅顺有机硅化工厂等。产销是在１kt/a年以上热硫化硅橡胶生产厂有深圳天玉高分子材料有限公司、江苏镇江化工新材料有限公司、深圳石化有机硅材料有限公司等。产销量在１kt/a以上的室温硫化硅橡胶（含建筑密封胶和模具硅橡胶等）的厂家有杭州之江有机硅化工有限公司、广州白云粘胶厂、广州新展粘胶厂、浙江凌志化工有限公司、深圳固加新型化工材料有限公司、广东南海佳美化工厂等。有机硅树脂的主要生产厂家有晨光院二分厂、上海树脂厂、安徽凤台淮河化工厂等。产销量在１００t/a以上的硅烷偶联剂厂家有南昌洪城硅厂、南京裕德恒偶联剂厂、山东曲阜万达化工厂、山东三力精细化工有限公司、武汉大学化工厂、盖州化学工业有限公司等。在国内各生产厂家中，产品类型齐全、品种型号较多的单位是中蓝晨光化工研究院、晨光院二分厂、上海树脂厂。国内大多数有机硅厂家多分布于广东、浙江、四川、江西、湖北、江苏、上海等省市相继出现了一批专业生产有机硅辅助材料的厂家，配套提供交联剂、催化剂、硫化剂、乳化剂等各种助剂。还有的厂家利用回收的硅橡胶边角废料裂解再制二甲基硅氧烷环体。
目前国内已建成的有机硅生产装置的生产能力，除甲基氯硅烷单体生产能力严重不足外，其它产品现有装置的生产能力可满足国内市场的需求。现有生产装置的产能大致如下：甲基氯硅烷单体５５kt/a，苯基氯硅烷单体约1.5kt/a，热硫化硅橡胶２５kt/a，双组分室温硫化硅橡胶（包括建筑密封胶）３５kt/a，硅油、硅脂及有机硅乳液约３０kt/a，有机硅树脂２kt/a，硅烷偶联剂2kt/a。
２.3产品生产和消费情况
国内的有机硅市场，长期保持旺盛需求，国内有机硅产品的生产量，总体趋势是以高速增长。但在个别时期也出现过波动。如下表：

表三：１９９４－１９９９年国内有机硅产品生产和市场消费统计

时间（年）产品产量／吨进口产量／吨出口产量／吨市场消费总量／吨消费增长率％国产市场占有率／％
甲基硅单体苯基硅单体硅橡胶硅油硅树脂偶联剂其它合计
1994 7786 143 3789 2660 757 281 2221 9708 11735 442 15257 - 26.0
1995 7494 117 3255 1625 667 404 1809 11209 14977 1666 17116 12.2 22.2
1996 8224 104 2678 1139 599 329 2084 7828 18416 778 21802 27.4 19.1
1997 13248 469 7040 6264 566 206 3678 20735 29238 3006 33090 51.8 20.7
1998 18852 199 3856 1742 616 357 6196 15428 31150 1741 38934 17.7 24.5
1999 33626 201 9276 2051 866 884 7788 29352 43435 1848 58501 50.3 28.9

在１９９６年，由于外国有机硅商社对中国销售的有机硅原材料和中间体大幅度提价，致使国内有机硅聚合物生产厂部分停产或减产，当年的有机硅产品总产量下滑。又如１９９８年，因受东南亚经济危机影响，相对于总产量高速膨胀的１９９７年，总产量也明显减小。尽管国内产量出现波动，但国内市场有机硅消费量始终保持持续高速增长。表三列举了１９９４年以来国内有机硅产品生产和市场消费情况。
近年来，我国有机硅产品的消费结构变化不大。建筑密封用单组份室温硫化硅橡胶、生产硅橡胶按键用热硫化硅橡胶、生产玩具和工艺品用模具硅橡胶、纺织品精整用有机硅乳液等几类产销量大的产品，继续保持高的消费比例。大部分有机硅产品消量逐年增长，个别产品的增长速度更快些。例如用于输变电系统的绝缘子、避雷器、电缆附件的硅橡胶、用于交联聚乙烯的硅烷偶联剂，为汽车配套用的有机硅材料等，这些产品的消费量在成倍增长。我国有机硅产品结构和市场份额分别列于表四和表五。
表四１９９８－１９９９年我国有机硅产品消费结构
产品类别硅橡胶硅油硅乳液（折合聚合物）硅树脂硅烷偶联剂
消费比例% 53-51 21-23 19-21 4-3 2-3%
表五１９９８－１９９９年我国有机硅产品的市场分布
行业类别电子电器建筑建材纺织轻工石油化工机械交通其它
消费比例％ 21 23 19 18 8 6 5
2. 4存在问题和与国外的差距
近５０年来，我国的有机硅工业已创造了较好的业绩。但是，在基础理论研究、生产技术和应用技术研究等方面仍存在着诸多问题，与国外先进水平相比差距很大。目前国内有机硅单体和中间体的产量远不能满足有机硅聚合物和制品生产的需求。作为有机硅工业基础的甲基氯硅烷单体生产，当前状况与世界先进水平相比存在下列明显差距：生产规模小，单台设备产能小，单体合成综合技术水平较低，副产物综合利用和氯回收利用率低。表６列举了国内外甲基氯硅烷单体生产综合技术水平的对比资料。
表六国外甲基氯硅烷单体生产综合技术经济指标
项目国内水平国外水平
甲基氯硅烷合成单台反应器产能：kt/a总反应时间：h/a粗单体原料消耗：t/t粗单体　　硅粉　　氯甲烷　　铜粗单体中二甲基二氯硅烷质量分数％ 2070000.2480.90.00572 ≥207500-80000.23-0.240.80-0.820.00485-90
二甲基二氯硅烷水解水解收率：％粗单体ＤＭＣ量：t/t粗单体 970.4 ≥990.5
氯甲烷合成原料消耗：t/t氯甲烷氯化氢甲醇 0.890.68 0.820.65
氯化氢回收利用率：％ 50 ＞85
以ＤＭＣ计原料消耗：t/t硅粉甲醇外供氯化氢 0.621.531.00 0.47-0.491.00-1.040.15-0.18
起始原料总利用率：％甲醇中甲基硅粉中硅 72.075.0 87-9282-90

当前国民经济各部门和人民日常生活需要的有机硅聚合物，国内大都有商品生产。但是国产有机硅聚合物和制品的品种号，规格和型号尚未达到系列配套。Ｄow Coning等国外大公司销售的有机硅商品牌号多达５０００余种，而我国现有有机硅产品型号只有８００余种，目前商品牌号最多的生产厂家可提供的有机硅产品型号仅有２００余种。这样少的产品型号，远不能满足复杂多样的市场需求。另外，某些特殊使用要求的高性能有机硅产品，国内现有产品的质量和性能尚不能达到国外产品的先进指标。
在有机硅产品的应用研究和市场开发方面，与外国有机硅厂商相比，国内厂商的工作状况明显落后。国外的有机硅生产公司不仅在发达国家和地区广设应用研究机构，开展技术服务促进产品销售，而且在目前销售量尚不大的中国也开设了技术服务机构，与相关应用行业和宣传媒介沟通，举办多种形式的技术服务和宣传活动，有效地招徕用户。国内的有机硅厂商对开展应用技术指导和产品售后服务等业务工作重视不够，对用户可提供的应用技术指导较少。
３、中国有机硅工业的前景展望
３.1市场供求现状与预测
全世界的有机硅材料销售状况经常保持较高的增长率。在８０年代，全球销售额的平均年增长率为１０－１５％，高于同期通用塑料年均增长率２倍以上。进入９０年代以来，便于总的增长速度稍微放慢，但仍以５－８％的平均速度发展而亚洲地区（除日本以外）则以１２－１５％的年均增长率高速增长。
我国甲基氯硅烷单体总产量，１９９３－１９９６年间徘徊于７－８kt/a，１９９７年突破１０kt，１９９８年近２０kt/a，１９９９年超过３０kt。如此高增长的单体产量，只相当于辆市场消费聚硅氧烷量的１／４，国内有机硅市场的大份额被进口抢占。表七开列了１９９２年以来初级聚硅氧烷进口量的统计数据，这期间进口量的逐年平均增长率达３６.7%。
表七初级聚硅氧烷（海关商品编号３９１００）进出口统计
时间 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999
进口数量/吨 5196 7161 11735 14977 18416 29238 31150 43435
同比上年增长% 37.8 63.9 27.6 23.0 58.8 6.5 39.4
出口数量/吨 202 241 442 1666 778 3006 1741 1848
同比上年增长% 19.3 83.4 376.9 -53.3 368.4 -42.1 6.1
国内甲基氯硅烷单体１９９９年的生产能力为５５kt/a，至２００２年可达１２５kt/a。就目前国内有机硅市场的发展趋势看，国内有机硅下游产品生产所需原材料和中间体，当前国产部份严重短缺，这已为有机硅单生产规模扩大准备了充足的市场空间。持续高速增长的市场需求，还将为有机硅聚合物各制品的发展创造有利条件。但是，在今后的市场竞争中，国产有机硅材料将要在人格和质量两方面承受进口产品的强大压力。
３.2“十五”计划发展目标和措施
在“十五”计划期间，我国国民经济各部门将保持较高速度的发展态势，这将为有机硅产品生产提供广阔的市场。近几年来，国内有机硅产品生产规模和技术水平等方面取得的突破性进展，为“十五”计划期间的更大发展奠定了基础条件。
根据国民经济发展趋势预测的市场需求，国内主要有机硅生产厂家制定了相关的发展规划。到2005年，国内甲基氯硅烷单体生产能力将达到250-300kt/a，硅氧烷聚合物和制品的产销量预期达到150-180kt/a，有机硅产品的品种型号可达到1000种以上。在“十五”计划后期，国内有机硅单体和聚合物的生产技术水平将有较大提高，综合技术经济指标应达到国外有机硅大公司80年代的水平。
为达到上述预期目标，不是简单的生产规模扩大就能实现的。还必须加强技术研究和科技成果转化。要充分利用{gjj}、省级和大企业的有机硅工程技术研究中心和设计院所的技术力量，开展深入的研究工作，提高全行业的综合技术水平，首先要提高甲基氯硅烷的单体生产技术水平，扩大单台设备生产能力达到经济规模，保证单体生产装置顺利运行。还要切实解决粗单体中二甲基二氯硅烷选择性低、原材料消耗高、副产单体及除尘浆渣综合利用、提高氯的回收利用率等具体技术难题。在有机硅聚合物产品研制和市场开发方面。既要研究改进产品生产技术，提高产品工艺性能和使用性能；又要加强产品应用研究，开展应用技术服务，保证有机硅产品销售市场的健康成长。
3.3、2015年的发展目标和措施
完成“十五”计划的预定目标后，我国有机硅行业的发展方向是提高综合技术水平和提高经济效益。到2015年，预计国内甲基氯硅烷单体的总生产能力将达到400kt/a，硅氧烷聚合物和制品产销量达到250kt/a，有机硅产品品种牌号达到1500种以上。国内有机硅单体和聚合物的产品品种和性能要达到国外有机硅大公司90年代的水平，大宗产品的性能指标要达到或接近国外同基同类产品的先进水平，全行业的综合技术经济指标达到国外有机硅大公司20世纪末的水平。
2005年之后，我国有机硅行业的发展重点将不在于生产规模的简单扩大，而应该强化技术内涵和提高经济效益。要以技术进步促进生产发展，避免回到低水平重复建设和行业内以价格战为主的内耗竞争。要扎实做好研究开发工作，开展单体反应过程基础研究和工程研究，围绕着提高时空产率和目的产物的选择性、降低原材料消耗和能耗损等主要问题，深入进行原材料质量控制、催化体系优选麦收触体制备、反应条件与反应器结构改进等项技术研究。建立高效能的产品研究开发机构和市场开发技术服务体系。对当时市场需求的产品，保证高效益地稳定生产和扩大销售，并预测市场潜在需求和中远期发展走向，主动进行前瞻性研究，不断吸取利用新的技术成果，开发高性能新产品取代行将淘汰的旧型号，拓展新的应用领域，实现全行业的持续发展。
3. 4“入世”对策
与发达国家的有机夺大公司相比，中国当前的有机硅工业在生产规模、技术水平、产品质量等方面均处于劣势。80年代以来，国外的有机硅产品大举进入中国市场，而国产有机硅产品的出口量却很少。“入世”后，中国的有机硅工业将面临新的机遇和挑战。随着关税税的降低，主要应用进口中间体作原料从事制品加工的企业将获得较有利的发展机会。目送生产规模小、综合技术经济指标相对落后的有机硅单体生产厂家，将可能遭遇进口中间体低价竞争的冲击。
为了民族有机硅工业的健康发展，面对“入世”后的形势变化，我国的有机硅工业必须与国际市场接轨。要有选择地引进国外先进技术和利用外资，在前期可采用进口初级原材料进行产品深加工，提高经济效益，参与国际市场竞争并经受锻炼，达到自身发展壮大。
面对国外有机硅大公司的强大竞争压力，国内的有机硅企业应进行必要的重组合并，实行优势互补联合，以集中运用技术人员和财力物力，尽快扩大生产能力达到经济规模，持续进行技术改进、提高企业自身的技术素质和经济实力。
为增强在国际市场上的竞争实力，从现在起，国内的有机硅企业就应重视技术人才培养，锻炼自身的技术开发能力，积累新的技术成果，创造中国人自己的有机硅专业知识产权，储蓄持续发展的旺盛新动力。
有机硅行业组织应在国家有关部门的行政指导下，积极行使协调管理职能。制定适合中国国情的行业发展规划，组织开展重点技术攻关和有偿技术转让，促进科技成果转化。对大宗通用型产品制定行业产品标准以其规范国内有机硅市场，做到行业自律，公平竞争。制止个别企业销售假冒伪劣产品和虚假包装重量等不良行为，维护优质国产品牌形象，促进全行业健康成长。