摘要 自從美國道康寧公司首次實現有機硅產品工業化以來,已近半個世紀,有機硅行業已經發展成為典型的資金密集、技術密集型行業,在國民經濟中占有重要地位。同時,一直保持較高發展速度的有機硅產品...
自從美國道康寧公司首次實現有機硅產品工業化以來,已近半個世紀,有機硅行業已經發展成為典型的資金密集、技術密集型行業,在國民經濟中占有重要地位。同時,一直保持較高發展速度的有機硅產品成為新型合成材料中最能適應時代要求的產品種類之一。
高速發展的市場
進入20世紀90年代,全球有機硅工業發展速度達到5%-8%,1999年全球有機硅總銷售額65億美元,2001年突破70億美元。 1998年全球有機硅消費量(折合硅氧烷)約67萬t,1999年消費量達75萬t,2001年增長到85萬t,年均增長速度約為5.7%。近幾年全球有 機硅市場(包括聚硅氧燒和硅烷)需求顯著增長,尤其在汽車和建筑市場有機硅產品增長更為強勁,而今年個人護理品和加工業對有機硅產品的需求則可能超過上述 市場,以2位數的速度增長。
從世界有機硅市場看,亞洲地區對有機硅材料的需求日益增加,亞洲有機硅市場年均增長速度將達到12%-15%(除日本),特別是中國大陸、中 國臺灣和中國香港市場需求增長最快。世界主要生產商最近2年在亞洲開展了一系列活動,以提高在此地區的實力。可以預計,亞洲地區有機硅業務增長在全球將最 為強勁。當前,為了競爭需要,并獲取更多的利潤,各生產商在亞洲頻繁建立有機硅生產廠,利用亞洲便宜的資源,使產品成本進一步降低。而中國是世界上最大的 有機硅潛在市場,因此,世界上多數大型有機硅公司都已經或計劃在中國建立有機硅生產廠。
今后幾年,拉丁美洲和中東地區的有機硅聚合物產品市場增長速度也將會高于全球平均增長速度。美國和西歐作為全球最成熟的聚硅氧烷市場將以高于 其GDP的速度增長,其中美國市場對有機硅產品的需求將繼續以4%-6%的速度增長。因此,可以看出全球市場對有機硅的強勁需求。
消費結構差異
從全球范圍來看,有機硅市場已經呈現“三足鼎立”的局面,北美、歐洲和亞洲各約占1/3,但是各國有機硅的消費結構略有差異。在美國市場,硅 油主要用于化工、化妝、醫用、涂料等方面,硅橡膠的主要市場在建筑、汽車、電子電氣等領域;日本主要用于電子電氣、建筑、辦公機械和食品、醫療方面;歐洲 的硅油主要用于紡織、電子電氣、涂料和化工等領域,硅橡膠則絕大部分用于建筑業。美國、日本和歐洲有機硅產品構成見表1。
主要生產商近況
目前在全球8大聚硅氧烷生產商中,道康寧公司的規模最大。據統計,2001年其銷售額占全球有機硅市場的40%;GE公司位居第2,有機硅業 務(包括與拜耳和東芝的合資企業在內)占全球市場的20%;第3是日本的信越,占14.5%左右。2001年主要廠商有機硅產品銷售額見表2。
近幾年,世界聚硅氧烷生產商進行了一系列投資購并。其中GE有機硅公司購并較為頻繁。去年8月份該公司購買了美國應用有機硅公司 (ApeliedSilicon Corporation);同年早些時候,還兼并了Macklandburg-Duncan的膠粘劑和密封劑業務,以加強其有機硅聚合物產品實力;同樣在 去年GE與信越公司共同投資12.5億美元,在泰國建設一套硅烷單體和硅氧烷中間休生產裝置,新廠預計明年4月投產;去年7月份GE東芝有機硅上海公司已 經全面投產,開始為中國市場生產有機硅樹脂。
2001年8月,信越化學宣布將新建2座有機硅生產廠,以加速其全球有機硅業務的發展,有機硅是該公司的支柱業務之一。信越計劃在美國得克薩 斯州的Freeport新建一座特種硅烷生產廠,在泰國Rayong新建一座有機硅聚合物生產廠。此外,信越還將為美國的硅烷生產廠投資60億日元(約合 4839萬美元),為泰國的工廠投資70億日元(約合5650萬美元),加上先前宣布與GE東芝合資建設有機硅單體廠而投資的150億日元資金,2001 年信越為加強其全球有機硅業務新增投資共達280億日元。
另一家不斷拓展亞洲業務的公司—威凱公司繼1999年在新加坡、日本和印度設立技術服務中心之后,為了配合其有機硅產品在中國建筑市場的不斷 擴張,2000年在上海設立了技術中心。另外,歐盟批準德國政府提供1.19億歐元,幫助威凱公司重組和擴建Nuenchritz有機硅廠,目前威凱已投 資4億歐元用于該項目,2004年其硅氧烷的產能將達到9萬t/a。
有機硅工業發展趨勢
生產集中于發達國家規模不斷擴大
有機硅單體生產的原理并不復雜,但是生產工藝復雜、流程長、技術含量高,長期以來,只有美國、日本、法國、德國等少數發達國家擁有生產技術, 并在行業內形成技術壟斷,所以世界上從事有機硅單位工業生產的廠家并不多。全世界甲基硅單體生產能力約120萬t/a,折合硅氧烷60萬t/a。其中,道 康寧公司約30萬t/a;GE有機硅公司約20萬t/a;威凱化學約16萬t/a;信越化學約11萬t/a;羅地亞(原羅納一普朗克)約10萬t/a。這 些公司擁有全球80%以上的生產能力,其他公司如威特科(Witco)、拜耳、東芝、東麗等公司也有相當規模的生產能力,上述公司擁有品種眾多的有機硅產 品,占有包括我國在內的全部國際貿易市場。而俄羅斯、東歐和我國則是從事小規模生產的國家或地區。進入20世紀90年代,西方(包括日本)有機硅生產商更 是積極擴大自身產能,以求占有更大的市場份額,預計今年粗單體產能將超過205萬t/a世界有機硅甲基單體生產能力技術水平提高快
從生產技術上看,國外甲基氯硅烷生產裝置越來越表現出大型化、高度自動化和注重規模經濟的發展趨勢。大型有機硅生產高的甲基氯硅烷生產規模均 在10萬t/a以上,流化床反應器單臺生產能力超過7萬t/a,流化床直徑已達3m,產品收率和質量進一步提高,原料消耗接近理論值,技術經濟指標更趨合 理,同時更加注意能源綜合利用。基礎廠10多套裝置集中在一個控制室采用DSC控制,整個基礎廠甚至包括公用工程只有10余名操作人員。國內外生產技術水 平比較見表4。
不斷開發新品拓寬應用領域
主要的有機硅公司都在不斷地加大科研開發投入,致力于技術水平提高。道康寧公司2001年的科研投入占該年度總銷售額的10%,達到2.83 億美元;GE公司用于研究和開發的費用為22億美元,其中用于有機硅的研發費用達1.95億美元。在有機硅產品中,道康寧擁有7000種,GB有機硅公司 有5000種,威凱有3400種,信越有3200種,羅地亞有3000種,而我國僅有500種。道康寧公司每年約25%的銷售額來自于新產品,并且約有 900項未形成商品的產品進入可行性研究階段,有300—400種樣品進入試用階段,有400—500種樣品列入潛在銷售行列,有60-90種產品列為新 產品,有100-200種老產品被淘汰,同時每年都開辟出一批有機硅應用新領域。
2001年8月,道康寧全球導熱產品系列新增7種新產品,把7種材料引入其全球導熱產品系列中,這些新材料被用于包括粘合、封裝及嵌縫等不同的領域。
信越也新開發出3種耐熱性優異的有機硅聚醋,同時還開發出可大大提高橡膠斷裂伸長率、模量、撕裂強度、回彈性、壓縮永久變形、耐磨性等物理性 能的有機硅產品。德固賽最近也推出了2種沉淀法由炭黑SOPERNAT 2200和ULTRASIL 7005,前者是一種微粒二氧化硅,在食品和飼料工業中作為一種無塵載體,后者是一種高分散白炭黑,用于橡膠工業。