- · 《中国石油和化工标准与[08/03]
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硅能源:后石油时代的革命性能源
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摘要:最高层日前指出,“积极有序发展光能源、硅能源、氢能源、可再生能源”。由此,“硅能源”成为2022开年伊始市场关注度最高的词汇之一。为深入理解硅能源的意义,我们选取了20

最高层日前指出,“积极有序发展光能源、硅能源、氢能源、可再生能源”。由此,“硅能源”成为2022开年伊始市场关注度最高的词汇之一。为深入理解硅能源的意义,我们选取了2006年一篇原标题为《有机硅——未来高分子材料的王者》(作者:田文新 朱旭)的旧文,以期以管窥豹。
虽然是16年前的文章,但这篇研究内容至今读起来仍不过时,甚至可以说依然前沿。

正文
过去100 年中,以石油为原料生产的高分子合成树脂、合成橡胶已给我们的生活带来了丰富多彩的塑胶、化纤制品,它标志着人类穿衣、穿鞋、生活家居不再完全依赖棉、丝、麻、木等天然资源。
但是,由于石油经过人类多年的开采,储量日益减少,已使全球石化行业感到了前所未有的资源压力,也使全球战争自二次世界大战到现在一直炮火连天,甚至愈演愈烈,给我们的生存环境造成了严重污染,资源造成了巨大浪费。
《石油的终结》是由美国学者保罗圠伯茨在美国发生“9·11”事件后所著,这本书给我们传达的信息是:“我们目前的能源体系正在走向失败,下一个能源经济的轮廓正在形成,不管我们是否愿意,它都在酝酿着……”他引用一句话说:石器时代的结束并不是世界上没有了石头,而是找到了更好的替代工具。
如果我们选用二氧化硅(石头、砂子),这一地球储量极其丰富的资源,来生产有机硅,并用它替代石油材料生产衣服、鞋子、塑料家具、汽车、楼房等生活用品,那么,我们的世界将会变成更加美丽的充满着人类智慧光芒的新世界。这,已不再是梦想,她将在不久的将来,用我们自己的双手逐一实现。
有机硅材料工业的现状(2006年)
从上世纪40年代合成出有机硅树脂、硅油、硅橡胶到现在已有60多年时间,在这段时间里,各项工艺技术都发生了巨大变化,尤其是近二十年,全球有机硅工业,从硅粉加工到单体合成以及中间体聚合都达到了技术成熟、产量猛增的高速增长期。
目前,全球硅氧烷的产能约1130kt/a,比1995年的550-650kt/a增加了近一倍,年均增长率为7%。按产业划分,有机硅的消费构成为橡胶、树脂、涂料、纤维、纸张、化妆品等化工关联行业40%,电子电器20%,土木建筑20%,其它20%。
近十年来,我国有机硅工业在全国科技工作者和行业同仁的共同努力下,从技术到产量方面都缩小了与世界发达国家的差距。在RTV建筑密封胶,HTV高温胶、硅油、硅烷偶联剂生产技术方面均已达到或接近世界先进水平。
但是,我国目前单体(甲基氯硅烷)产量远远达不到有机硅市场发展的需要,即使到两年后,全部单体加起来还不到500kt/a。这一现状已严重制约了我国有机硅工业的发展。

市场对有机硅制品的需求
随着世界石油价格不断攀升,石油制品价格一路猛涨,加上石油产品性能在很多方面赶不上有机硅,许多有远见的人士已将开发眼光转到有机硅制品上来。
特别是近十年,在电子、电器、建筑、五金、家具、医疗、汽车、化工、机械等,工、农业领域像雨后春笋般,冒出了许多新的制品。如:手机、计算机、遥控器等按键,电力绝缘端子,硅胶腕带,婴儿奶嘴,汽车密封环等。但是,这些硅胶制品相对于石油塑料、橡胶制品而言,不过是凤毛麟角而已。
我在2005年先后到过温州和扬州参加过几次合成革和合成纤维的行业论坛,了解到合成革胶浆用量仅温州地区就有100多万吨/年,全国化纤用树脂和胶浆约有1500多万吨/年。如果用有机硅来替代上述原料,单从产量上讲,即使把全世界有机硅加起来,也远远满足不了我国市场的需要。
新型有机硅制品的开发
有机硅制品的开发量大面广,几乎包括石油制品的大部分品种。但是,要想真正意义上的替代,还有很长的路要走。
2005年我们先后于4月和6月申请了两项发明专利,一是《透气有机硅合成革及其制作方法》公开号:CN170223A;现已生产出非常理想的样品。二是《有机硅聚合物合成纤维及其生产工艺》公开号:CN1710162A;并已申请了PCT国际专利,使其在全球128个成员国受到专利保护。
文章来源:《中国石油和化工标准与质量》 网址: http://www.zgsyhhgbzyzl.cn/zonghexinwen/2022/0131/1175.html