中文 有机硅如何走出产业链低端
2018/08/29目前我国有机硅产业已经初具规模：甲基氯硅烷产能、产量跃居世界第一，初级形式环硅氧烷2017年产量近100万吨，当年出口量21.36万吨，成为纯出口大国。然而我国有机硅产业与国外相比仍有不小差距，出口产品多为高温胶、密封胶和甲基硅油等低附加值、缺乏竞争力的产品。当前有机硅在我国尚是一个大而不强的产业。
作为世界第二大经济体，我国有机硅行业没有理由长期处于世界有机硅产业链的初始端，有机硅企业、高等院校、研究院所和研发中心要积极行动起来，从三个方面入手，发展有机硅产业，争取早日摆脱高端产品缺乏、同质化竞争、产能过剩和无序扩建的局面。
开发高附加值新品
从产品树的角度出发，延伸开发现有产品的高性能、高附加值新产品，并大力扩展其用途，从以量取胜转变为以质取胜，使有机硅产业走上转型升级的新路。
加成型硅橡胶 以硅橡胶中加成型硅橡胶为例，国内具有透明、低黏度、流动性好和能深层熟化等特点的加成型硅橡胶品种比较单一。目前不仅陶氏化学、瓦克、迈图等公司在深入开发加成型硅橡胶新品，Ami Polymer、Apple Rubber、 Master Bond、Starlim、Nusil等公司也都在推出高、新、特的加成型硅橡胶产品。诸如高硬度、无需后熟化、挥发分极低、有自黏性、能与热塑性塑料黏合、能制压敏胶带、能用紫外线硬化等的新品种。
加成型硅橡胶用于医疗制品的开发也是国外公司的热点，为了满足日益增长的微创手术等的需求，国外公司专门新建超净车间，用于生产挤塑医用胶管等。
近日有消息说美国FDA已批准很薄的有机硅虹膜产品上市，此外还有一种可治疗皮肤和指甲真菌感染的有机硅凝胶也已进入二期临床试验。
有机硅涂料 有机硅涂料是众多有机硅跨国公司甚至是非有机硅专业公司开发的另一个热点。有机硅涂料品种很多，如船舶涂料(或称海洋涂料)、建筑涂料、耐高温涂料、隔热涂料、房顶涂料、水性木器涂料、防涂鸦涂料以及涂料添加剂等。
船舶涂料有多种类型，有以遇水能分解的硅材料为基料的，也有如赢创公司基于有机硅杂化树脂的防生物污染涂料，其表面极为光滑使生物难以黏附，还有Hempel公司的有机硅—水凝胶与杀虫剂配合的船舶涂料等。有市场分析报告称，船舶涂料到2020年产值将达到45.15亿美元。船舶涂料用于休闲游艇的量也很大，预测到2024年销售额将达到19亿美元。
有机硅添加剂 有机硅添加剂在有机硅产品中并不占很大份额，但国外公司推出了塑料加工用有机硅色母料，在用于高填充的制造电线、电缆的聚乙烯中，其挤出量比其他加工助剂高110%，能使填充量提高70%，降低螺杆扭力30%，可以节省时间和能耗。
又如用于双向拉伸聚丙烯薄膜的润滑添加剂，是含25%极高相对分子质量的聚硅氧烷与聚丙烯均聚物反应的聚合物。
这类主要用于塑料和涂料的有机硅添加剂是用量小、作用大的高附加值产品。有咨询公司称，2017年有机硅添加剂产值估计为12亿美元，到2022年将达到17亿美元。
产品趋向多元化
以产品多元化为目标，可根据市场情况将有机材料与有机硅通过接枝、共聚等手段相结合，创制出众多有独特性能、物美价廉的改性产物。如日本KANEKA公司的MS Polymer;以及有机硅与聚烯烃制作的热塑性弹性体和聚碳酸酯—有机硅共聚物等。
除此以外，多元化方面还包括有机硅富勒烯、聚硅倍半氧烷和石墨烯改性等。
有机硅富勒烯 富勒烯有具有超稳定结构和独特的物理化学特性。多年前日本学者松尾豊就开发出适用于有机薄膜太阳能电池的富勒烯有机硅衍生物。
据报道，日本三菱能以吨级规模生产富勒烯但产品不外销。现在国内也有一家公司能吨级量产富勒烯，可为富勒烯有机硅衍生物的研发提供基础原料。
聚硅倍半氧烷 多面体笼型聚硅倍半氧烷是用三官能有机硅单体合成的纳米级有机—无机杂化物，因在笼上可进行各种修饰，所以能开发出多种高性能的衍生物。
聚硅倍半氧烷有高强度和耐高温的特性，电气性能好，无低分子物放出，国外早有商品化的聚硅倍半氧烷。日本东亚合成开发过用于电子电气的聚硅倍半氧烷系产品;日本小西化学正投资建厂将聚硅倍半氧烷系列产品产业化。
石墨烯改性 石墨烯是广为人知的新材料，Princeton大学的学者曾用功能化石墨烯片制作出多功能石墨烯—有机硅弹性体纳米复合材料，已经获得多项美国专利。国内也有将石墨烯表面进行功能化改性，制备高耐磨石墨烯/聚合物密封复合材料的报道。
追踪硅化学前沿
当前，在更高层面上追踪硅化学的前沿，创制新理论、新工艺、新产品的任务已经落到国内有机硅企业、高等院校、科研院所和研发中心的肩上。这是关系到我国有机硅产业未来的大事。
在有机硅的研发上，国外一直没有停步。大的方面比如2012年日本经产省设立使用革新催化剂直接合成有机硅的“绿色·可持续发展的化学”项目。小的方面如国外公司对室温熟化硅橡胶中设法采用不用锡的化合物;在加成型硅橡胶的铂催化剂替代物开发上也已获得初步成果。
能耐受1200°C极高温度、能替代耐高温镍基合金、可减重1/3的硅碳纤维，目前正被推广应用于火力发电涡轮机叶片和飞机发动机的部件制作中。目前有消息说最高级别的硅碳纤维能耐1800°C的超高温。像这种高性能纤维的产业化与应用技术开发，更是事不宜迟。
(作者系我国有机硅行业奠基人之一，原化工部晨光化工研究院院长。)
来源：中国化工报