国内硅烷偶联剂发展现状及市场简析

橡胶信息

硅烷偶联剂是一类具有有机官能团的硅烷，主要应用在玻璃纤维的表面处理、无机填料填充塑料以及密封剂、粘接剂和涂料的增粘剂，是有机硅工业四大下游分支之一。
　　硅烷偶联剂自上个世纪40年代开始商业化发展，1945年前后由美国联碳和道康宁等公司开发和公布了一系列具有典型结构的硅烷偶联剂；1955年UC公司首次提出了含氨基的硅烷偶联剂；从1959年开始陆续出现了一系列改性氨基硅烷偶联剂；20世纪60年代初期出现的含过氧基硅烷偶联剂和60年代末期出现的具有重氮和叠氮结构的硅烷偶联剂，又大大丰富了硅烷偶联剂的品种。近几十年来，随着玻璃纤维增强塑料工业的发展，各种偶联剂的研究与开发进一步加快，改性氨基硅烷偶联剂、过氧基硅烷偶联剂和叠氮基硅烷偶联剂的合成与应用都是这一时期的主要成果。
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　　国外硅烷偶联剂主要厂商有道康宁公司、迈图公司、日本信越、德固赛和蓝星国际(原法国罗地亚)，市场容量在10万t以上。主要外资企业产品牌号体系见表1

　　表1国外主要硅烷偶联剂生产品种

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生产厂家	主要牌号
美国道康宁	Z-6026 * s# W0 q5 C8 m* E7 _5 J* \Z-6920 9 E7 y& V. {- F  p- VZ-6925 Z-6940 Z-6945 Z-6265 Z-6040® $ p% O9 K9 a  {' H9-6346 Z-1224 TRIMETHYLCHLORO " a- |4 O; K- T5 NZ-2306 , r1 V- {1 R4 P* x$ g' I) \* J2 QZ-6011 Z-6020 " c: y! `0 N$ S" j6 D) UZ-6030 Z-6032 , b( T5 j9 y! e2 ZZ-6042 Z-6070 ( t! c, j& V) M" |" G& hZ-6075 Z-6079 3 W7 v( O$ V7 O. S. r$ NZ-6094 Z-6106 ! E8 F7 m! {+ U% |% pZ-6121 6 c. s3 {, Q+ }& g# jZ-6124 1 \& P& O5 \" V$ d2 x' sZ-6137 Z-6187 $ l" l. G, b" Y" k7 X. P" n- DZ-6224 5 H* K3 |$ K. c, L7 \- sZ-6228 ' \+ D$ j5 i2 L& D. @3 X& DZ-6300 Z-6341 Z-6403 Z-6518 * b# _8 w) U+ s; {Z-6582 Z-6595 ' O' j/ `8 q3 {; G  @7 jZ-6697 Z-6701 - X1 m( V* _& r; [! TZ-9805 Z-6228 Z-6062 6 W3 R+ R( Z% X8 h( B" b* CZ-6062 Z-6172 Z-6264 , e0 N) |/ V/ P. `7 j0 iZ-6376 Z-6535 1 M( [4 y' V, [Z-6665 Z-6689 WATER REPELLENT Z-6690 WATER REPELLANT
迈图 （原GE东芝、康普顿等）	KH 563 & e' v* j. e1 w4 [% [! ?KH 531 KH 530
	子午线轮胎专用硅烷偶联剂
日本信越化学	KBM-1003 KBM-303 KBM-403 KBE-402 KBM-503 3 O& X* L  R+ KKBM-602 * G* Z; N* x0 ]4 OKBM-603 KBE-903 KBM-803
德固赛	生产子午线轮胎专用硅烷偶联剂
蓝星集团（原罗地亚）	主要生产用于橡胶行业的SCA－903

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# M5 E2 l! n3 i7 _( X- \+ ^　　我国现有硅烷偶联剂生产企业近30家，主要分布在江浙一带，许多企业年生产能力仅在数百吨至千吨左右。主要生产商江汉精化、武大有机硅、南京曙光、张家港国泰华荣、南京和福等。2006年我国硅烷偶联剂总产能约4.9万t/a，产量约2.7万t。
% T+ J3 N4 C3 ]2 J　　硅烷偶联剂制备方法有间接法和直接法之分，间接法以硅粉和氯化氢为原料合成三氯氢硅，三氯氢硅醇解制备三烷氧基硅烷，间接法生产过程中会产生较多的腐蚀性气体氯化氢，对环境污染严重；直接法以硅粉和醇直接生成三烷氧基硅烷，其对环境的污染将大大减少，生产成本也将大大降低。目前国内湖北武大有机硅公司已有6000t/a的三烷氧基硅烷生产装置，并正准备扩建到12000t/a。
　　硅烷偶联剂品种不同，其应用领域也不相同。目前用量最大的品种为巯基类硅烷偶联剂，主要应用于轮胎和橡胶工业中，其次为氨基类产品，其他品种比例都不甚高，国内各主要类别的硅烷偶联剂应用情况如下：
: H+ H0 J. h  R- I) D' Z. N# u- }　　1.巯基类硅烷偶联剂
　　目前轮胎工业中使用的硅烷偶联剂几乎全是含硫硅烷偶联剂，特别是多硫硅烷偶联剂。在轮胎胎面胶中应用时，含硫硅烷偶联剂中的烷氧基与白炭黑表面的硅羟基结合，而硫则与橡胶结合，形成牢固的网络结构，应用这种体系可显著降低轮胎的滚动阻力。从主要厂商的产品目录、专利及文献看，该类产品主要品种包括：双(三乙氧基硅丙基)四硫化物(TESPT)、双(三乙氧基硅丙基)二硫化物(TESPB)、γ-巯丙基三甲氧基硅烷，其中多硫硅烷用量最大。
　　2.氨基类硅烷偶联剂
　　氨基类硅烷偶联剂及改性氨基类硅烷偶联剂根据氨基数量可分为单氨基、双氨基、三氨基以及多氨基等类。氨基类硅烷类偶联剂属于通用型，几乎能与各种树脂起偶联作用，但聚酯树脂例外，其主要应用领域有：
" z" V2 @. J/ \) p6 H" R( {3 c) f　　①用于玻璃纤维的表面处理，能大大提高玻纤复合材料的强度、电气、耐水、耐候性等，以及材料在湿态下的机械性能；②用于处理无机填料填充塑料，能改善填料在树脂中的分散性及粘接力，改善工艺性能和提高填充塑料(包括橡胶)的机械、电气和耐候等性能；③用作增粘剂，能提高密封剂、胶粘剂和涂料的粘接强度、耐水、耐高温、耐气候等；④用作纺织助剂，与有机硅乳液并用可提高毛纺织物的使用性能，使之穿着舒适、防皱挺刮、防水抗静电、耐洗等；⑤.用于生化、环保，其可制备硅树脂固胰酶载体，使固胰酶附着到玻璃基材表面并得以继续使用，提高了生物酶的利用率，避免污染和浪费。
　　3.乙烯基类硅烷偶联剂
' o) ^9 _& P. \) T- B8 k* }# T% n: I　　乙烯基类硅烷偶联剂主要用于塑料增强，它可以提高玻璃纤维、无机填料和对乙烯基反应的树脂之间的亲和力，提高材料的电气化性能和在湿态下的机械强度，兼有偶联剂和交联剂的作用，适用于聚乙烯、聚丙烯、不饱和聚酯等塑料品种，常用于硅烷交联聚乙烯电缆和管材等。
　　4.环氧基类硅烷偶联剂
　　该类产品为环氧基官能团硅烷。γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)是硅烷偶联剂中的主要品种之一，被广泛用在环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯、三聚氰胺树脂、氯化聚醚、聚酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚丙烯及尼龙等聚合材料中，以提高材料的粘接性、憎水性及耐候性。还被用于制取含环氧烃基的粘底涂料，合成环氧烃基硅油、室温硫化硅橡胶增粘剂等。
　　5.甲基丙烯酰氧基类硅烷偶联剂
　　该类产品易溶于多种有机溶剂中，易水解、缩合形成聚硅氧烷，在过热、光照、过氧化物存在条件下易聚合。其主要用作聚合材料增粘剂，在热固性树脂(如AS、PET、交联PE、DAP、BR等)、热塑性树脂(如ABS、PE、PP、PS等)和弹性体(如丙烯酸橡胶及丁基橡胶)中获得非常广泛的应用；其在提高玻璃纤维增强聚酯塑料的弯曲强度方面也效果显著，可改善聚酯混凝土的机械性能；对提高无机填料在塑料、橡胶及涂料的浸润及分散性，提高制品机械性能，稳定产品受潮后的电气性能以及改善加工性等方面的效果十分显著；可用作室温固化的丙烯酸系涂料的交联剂，可提高光纤涂料憎水性及粘接性；还可用作聚烯烃的湿法交联剂。
/ p; u; n, G( f# [　　随着我国经济的快速发展，各种新型复合材料被大量使用，拉动硅烷偶联剂需求迅猛增长，近5年其年均需求增速超过15%，在刚刚过去的2007年，估计增长速度超过了30%，另有数据显示非巯基类硅烷偶联剂的需求增长速度则可能接近50%。
　　据笔者统计，目前国内各类硅烷偶联剂产品中，巯基类消费量仍属最大，氨基类位居第二，其他品种产量相对较小。
　　目前，发达国家和地区硅烷偶联剂的需求仍在稳定增长中，以我国为代表的新兴市场则增长更加强劲，我国是需求增长最快的地区之一，印度、俄罗斯和韩国市场的表现也引人瞩目。目前，2005年修订的《产业结构调整指导目录(2005年本)》中，国家将硅烷偶联剂列入鼓励发展的化工类产业，显示了国家对发展本行业的支持态度。行业应当抓住市场增长和政策鼓励两大机遇，努力提升行业技术水平，扩大产业规模，发展系列化、有特色的硅烷偶联剂产品体系，并开发绿色环保型硅烷偶联剂，以适应国内节能减排和环保化的要求。

姜平辉

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dirkxiao

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