上下游一体化发展 提高高温硫化硅橡胶市场竞争力
□ 中国化工信息中心中国硅材料信息研究中心田国鹏
硅橡胶是有机硅产品中产量最大、应用最为广泛的一大类产品,其硫化后具有优异的耐高低温、耐候、憎水、抗电弧、电气绝缘性、生理惰性等特点,在国防工业、医疗卫生、工农业生产及人们的日常生活中得到广泛应用,并已成为国民经济重要而必不可少的新型高分子材料。
根据硫化方式与硫化温度的不同,硅橡胶可分成高温硫化硅橡胶(HTV)、室温硫化硅橡胶(RTV)和加成型液体硅橡胶(LSR)三大类。其中,高温硫化硅橡胶是有机硅产品中重要的一类,主要有二甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶(VMQ)、甲基苯基乙烯基硅橡胶和氟硅橡胶等,其中甲基乙烯基硅橡胶是最主要的品种。
高温硫化硅橡胶由于所用基础聚合物(生胶)的结构、聚合度的不同,胶料与配方组成及成型、硫化方法的多样化,构成了一个多钟性能、多种用途、多种产品形态的商品群。本文中所讨论的高温硫化硅橡胶是由线性高聚合度(5000~10000个硅氧烷链接)的聚合有机硅氧烷为生胶,添加补强填料、增量填料、结构化控制剂及各种性能改进助剂配合而成的胶料。使用时再加硫化剂,加热硫化形成的弹性体。由于其加工制品过程和一般有机橡胶一样,在炼胶机上经混炼后成形硫化,所以也常被称作混炼硅橡胶。
国内产能大幅扩张
高温硫化硅橡胶由于具有优异的耐高低温性能、耐气候老化性、电性能、透气性、生理惰性等,近10年获得了很大的发展,国外硅橡胶生产企业纷纷在国内设置生产基地,而国内生产厂家也大幅进行产能扩张。2002~2013年国内产能年均增长率为20.1%,产量年均增长率为18.5%。截至2012年底,我国高温硫化硅橡胶生产企业30余家,总产能合计已达45万吨,产能利用率为72.2%。
国内高温硅橡胶生产企业主要分布在长江三角洲地区和珠江三角洲地区,主要生产厂家有江苏宏达、南京东爵、新安天玉和宁波鑫谷等公司,其中南京东爵和江苏宏达是国内规模较大的两家高温硅橡胶生产企业。江苏宏达新材料股份有限公司在我国的高温硅橡胶方面一直处于领先地位,其有机硅单体装置投产后,已形成了基本完整的产业链。随着市场竞争加剧及下游市场的发展,规模小、技术含量低的企业可能会逐渐退出高温硅橡胶市场,目前高温硅橡胶(混炼胶)总产能6万吨的东爵有机硅(南京)有限公司和产能8万吨的江苏宏达新材料股份有限公司在未来将占据国内高温硅橡胶市场大部分份额。表1为2013年中国主要高温硫化硅橡胶生产企业。
近年来,随着技术水平的提高和市场需求的扩大,已形成长三角、珠三角两大高温硫化硅橡胶生产基地。2013年,我国高温硫化硅橡胶生产企业的平均开工率72%左右。未来几年,我国高温硫化硅橡胶产能将会继续扩大,目前报道的新建拟建项目有十个左右,其中大部分项目正在建设中。随着新建、扩建产能的相继投产,预计2014年中国高温硅橡胶的缺口将在1万吨左右,而且低端产品将会呈现过剩状态,而中高端产品则仍供不应求。
表1 2013年中国主要高温硫化硅橡胶生产企业 万吨
生产企业 区域 产能
东爵精细有机硅集团有限公司 华东 6.0
江苏宏达新材料股份有限公司 华东 8.0
道康宁(张家港)有机硅有限公司 华东 5.0
浙江新安化工集团股份有限公司 华东 4.2
浙江合盛硅业有限公司 华东 1.5
信越有机硅(南通)有限公司 华东 1.2
迈高精细高新材料(深圳)有限公司 华南 1.0
淄博华星有机硅材料有限公司 华东 1.0
扬州晨化科技集团有限公司 华东 1.0
浙江富士特集团 华东 1.0
数据来源:CNCIC,产能为混炼胶数据。
需求仍将持续增长
我国高温硅橡胶主要用于导电按键、电线电缆、绝缘子、厨房用品、医疗器械、汽车以及航空航天等领域。2013年我国高温硅橡胶表观消费量达到31.5万吨,同比增长22.1%。
(1)电线电缆 高温硅橡胶制造的电缆附件有热缩性、冷缩性、阻燃型、预制式多种,近年来得到广泛的应用。如工程条件十分特殊的青藏铁路建设过程中,高温硅橡胶制备的电缆附件得到了大量的应用,也因此涌现出一批专业性公司,如长园电力等。2013年这一领域消费高温硅橡胶7.0万吨,占我国全部高温硅橡胶总消费量的22%。由于硅橡胶在电线电缆行业应用越来越广泛,且随着建筑及特种设备等行业需求发展,预计电线电缆领域消费高温硅橡胶的年均增长率在8%左右。
(2)电子电器 我国劳动力价格相对比较低廉,因此劳动密集型的模压产品如电子电器按键等目前在我国大量生产。2013年我国在电子电器领域消耗的高温硅橡胶约6.5万吨,占全部高温硅橡胶总消费量的21%。但随着我国产业结构转型、人力成本不断增加及越来越多的触摸式电子产品替代了传统按键产品,使得按键产品市场容量在逐步减小。
国内电子OEM生产自2009年以来已经受到人力成本升高的影响,目前富士康等公司已经开始将生产基地转移至成本更为低廉的内陆地区,如重庆、河南等地。据估计,2011~2015年,在中西部地区以OEM方式生产的可移动电子设备数量将达到约7亿台,其中四川盆地将达到2亿台以上。预计北方内陆地区将达到2亿台以上,而东南沿海地区的产量将维持在目前5亿台左右的水平。这些将显著改变我国可移动电子设备用高温硅橡胶消费集中在华南地区的格局。
但新技术的使用同样将改变高温硅橡胶在电子设备中的消费形式,用于装饰、防尘、保护等功能的高温胶使用量正在大幅增长;而随着键盘形式的小型化和轻薄化,传统意义上的按键胶使用量在2015年之前将出现大幅萎缩。总的来讲,日用电子设备使用的高温硅橡胶数量仍将增长,但结构将发生非常大的变化,且增长速度将回落。预计在电子电器行业消耗的高温硅橡胶将保持4%~5%的增长率。
(3)绝缘子 高温硅橡胶绝缘子是代替瓷绝缘子的第三代产品,在高压输变电设备中较传统的陶瓷、玻璃绝缘子具有明显优势。我国工业化生产高温硅橡胶绝缘子开始于20世纪90年代中期,至今只有15年左右的发展时间,但由于其优异的性能和不断降低的价格,2012年以来,高温胶绝缘子市场在新架设电网中的使用比例已经达到60%以上,在整个绝缘子市场中约占40%的份额。在避雷器、互感器用绝缘外套方面比例更高,在变压器、电容器、开关和电气化铁路等领域都在积极的推广。
2013年,全社会用电量累计达53223亿kWh,同比增长7.5%。“十二五”期间,我国电力需求仍将保持较快增长,预计2015年全社会用电量将增至6.27万亿kWh,年均增长8.5%。由于我国电力生产与电力消费存在明显的地区差异,长距离高压超高压电网建设刚刚起步,高温硅橡胶绝缘子未来有巨大的增长空间。
2013年我国绝缘子消耗的高温硅橡胶在3.8万吨左右,占我国全部高温硅橡胶总消费量的12%。作为陶瓷材料绝缘子的替代品,高温硅橡胶在绝缘子领域的用量会有大幅增长,年增长率预计在11%~12%左右。
(4)厨房用品 随着价格的降低,高温硅橡胶与传统橡胶材料的价格优势正在逐渐形成,形成了替代效应。高温硅橡胶厨具在厨房烘烤、烹饪、搅拌、制作、调理、配料、调制中以其独有的环保特性,化学性能稳定,耐高温,柔软,防污,耐脏,不沾等优越的性能,在众多材料的厨具中脱颖而出。在东南沿海地区,厨具市场对高温硅橡胶需求的增长弥补了电子设备OEM生产向内地转移带来的影响,使得这些地区对高温胶的需求仍保持了高速增长,同时在浙江宁波等地形成了新的消费集中区。据估计,2013年厨房用品带动的高温硅橡胶消费在4.2万吨左右,未来预计年增长率在11%~12%左右。
(5)医疗卫生 高温硅橡胶作为医用材料经过几十年的临床应用,已得到医学界的认同,应用越来越广泛,其制品涉及医学各部门,有上百个品种,形成了产品系列。主要包括:颅脑外科制品、五官科制品、麻醉科制品、消化系统制品、心外科制品、腹外科制品、泌尿和生殖系统制品。在其他医疗领域,硅橡胶制品也有广泛的应用,如:皮肤扩张器、人工乳房、祛疤帖、医用凝胶垫、足垫、吸乳器罩、婴儿奶嘴、镇痛泵球囊、人工关节、胎儿吸引器、引产水囊、产后止血水囊、子宫通水造影导管、卵巢囊肿治疗导管、输卵管再通导管、子宫热球治疗仪、硅橡胶节育器、皮下埋植避孕装置等。
随着人民生活质量的提高、对医疗保障需求的增长,使医疗器械尤其是高科技医疗设备产业成为经济增长的亮点。
除医用设备外,高温硅橡胶在哺乳瓶的奶嘴、热水瓶塞以及食品自动售货机的软管等方面已经大量使用。这些领域中高温硅橡胶以其优越的性质,决定了其不可替代性,因此市场前景看好。2013年,这些领域消费高温硅橡胶1.5万吨。随着人民生活水平的提高、医疗保健在城乡的普及等因素的推动,预计未来五年此领域对高温硅橡胶的需求量将保持年均约11%的增速。
(6)其他 由于价格优势和性能优势,高温硅橡胶在游泳装备行业,如泳镜、泳帽及通用型潜水设备中已经逐渐取代了合成橡胶材料。2013年我国泳帽产量在7000万顶以上,其中高温硅橡胶泳帽约占1/3,直接带动高温硅橡胶消费约0.5万吨。
在汽车用电子电器领域,用高温胶制造的点火器/电池电线护套、传感器、火花塞护套、线束密封、开关/按键、ABS 控制系统、点火控制系统等已大量使用。随着汽车行业的快速发展,2013年此领域消耗高温硅橡胶约2.1万吨。
此外,高温硅橡胶在电力电缆、核电站、船舶等的控制电缆、电子机器的内部配线,电动机、彩电等的引出线方面都有很好的应用。这些领域中高温硅橡胶均有较好的发展前景,2013年约消费2.0万吨。
另外,高温硅橡胶还在家庭应用、胶辊等其他领域广泛使用,2013年这些其他领域共消费高温硅橡胶约3.9万吨。
2013年中国高温硅橡胶消费结构见图1。
发展受制于人
中国的硅橡胶产量及消费量已经达到了一定的水平,而且发展十分迅速。但是国内的有机硅单体厂商过去都忙于提高甲基氯硅烷的生产工艺和产量,没有很好兼顾硅橡胶等下游产品同步发展。而国内绝大部分高温硫化硅橡胶企业都是购买中间体进行生产,成本和发展受制于人。因此,加强有机硅下游厂家与上游企业之间合作配套、互补;同时国内规模较大的有机硅厂家要着力自我或联合发展下游产品,形成比较完整的产业链,是未来有机硅企业发展的必由之路。