矽膠膠產品用量有多大,不同行業領域的作用有哪些?
在全球,矽膠產品製造是一個價值約730億元的行業,約210萬噸的製備矽膠產品銷往全球。在出口至亞洲的矽膠產品中,68%出口到了中國。
自2000年以來,中國的矽膠行業經曆了發展增速的過程。經過了數十年的發展,中國現已擁有綜合性矽膠工業體係,從原材料、中間體、最終產品的生產到教育、科研、工藝及設計,還為加工助劑、設備製造、測試分析、自動化、物流倉儲及環境保護等領域提供支持。
在中國,矽膠材料對戰略性新興產業的創新工作起到了支持性作用,這些產業包括:
節能
環保
下一代信息科技
新能源
軍事國防
高端裝備製造
在上述新興行業,矽膠材料占到了總材料消費的30%。
矽膠是眾多終端應用領域不可或缺的關鍵組分,因此,矽膠可能會直接供應給最終矽橡膠產品的製造商,但更常見的是,矽膠會曆經產業鏈的若幹階段,通過基礎材料轉換或改性,每一層級的公司都能層層遞進地增加材料的附加值,使其成為最終銷售的成品。
矽膠以兩種方式推動了經濟增長:創造矽膠行業內的就業崗位以及促進依賴於矽膠成分的行業發展。
在中國,矽橡膠生產廠家與產業鏈沿線的間接生產提供了大量就業崗位。
預計約15萬名專業人員在中國矽膠行業工作。
據預計,在亞洲,約1000萬人員參與到了與矽橡膠產品相關的經濟活動當中,這包括矽膠製備、將矽膠分散、整合成更大的組分或銷售含矽膠的產品。
1、建築
在中國,每年建材生產使用了67,600噸矽膠,占亞洲矽膠在這一細分領域銷售量的41%。自2010年起,建築行業為中國提供了約9%的就業崗位。
矽膠產品應用於建築密封膠、粘合劑與保護性塗層中。這些矽膠產品有助於保護、增強、保存建築,並為建築提供了美觀、創新的特點。矽膠之所以廣泛用於建築行業是因為:
矽膠能與混凝土、玻璃、花崗岩、大理石、鋁、鋼鐵與塑料等眾多材料粘合
矽膠具有耐久性,可以抵抗惡劣天氣、潮濕或陽光帶來的腐蝕
矽膠可以提升建築能效,矽膠用作密封膠時可以耐潮,並抵禦接縫與縫隙處傳來的冷熱空氣,矽膠還有助於隔熱
矽膠提供了靈活性,減少中低強度地震對建築的損壞
多虧了上述獨特性能,矽膠不僅對居民樓與辦公樓至關重要,也是橋梁、鑽井平台、工業工廠與管道中不可或缺的材料。
矽橡膠可用於建築材料,提升可持續性與能效:
在相同應用中,矽膠密封劑比有機材料密封劑的壽命最多長3倍。
在裸露的建築表層使用矽膠樹脂乳膠漆可最多減少40%的熱損耗
與傳統建築材料相比,矽膠添加劑或塗層可最多減少80%的建築吸水,這有助於減少材料降解,延長處理後的材料壽命
2、消費品
中國的個人護理與消費品行業每年采購約50,000噸的矽膠。在中國,僅個人護理產品行業就支撐了約250萬就業崗位。
在這一領域,矽膠聚合物與環氧烷主要用於溶劑與產品載體。在個護領域,矽膠用於:
除臭劑
護發、護膚、防曬產品
化妝品
在加工方麵,矽膠提供了多種優勢,例如透明、無色無味、在皮膚表麵快速蒸發、低皮膚致敏性等,除此之外,有機矽還為產品提供了一種光亮順滑的感覺。
消費品領域,矽膠用於生產:
家用拋光劑
洗滌劑
蠟
廚房用品
嬰幼兒產品
矽膠柔韌,耐熱,耐細菌,因此格外適合用於廚房用具。矽膠餐具用品的種類無比豐富,從烘焙模具、防熱手套到可壓縮食品容器與鴨嘴杯等。
在消費品行業,矽膠可以顯著降低能耗:
矽膠在洗滌劑與織物柔順劑中用作消泡劑,可減少洗衣機的用水量與能耗。
3、電子
中國的電子行業每年購買價值約11億元的矽膠產品,占亞洲矽膠產品采購額的43%。雖然矽膠在許多不同的電子產品當中均有使用,但對於中國占有大量市場份額的電信信息科技領域,矽膠可謂是必不可少。在半導體與LED中也可見矽膠的身影。
在消費電子與商用領域,矽膠密封劑、粘合劑與塗層可用於生產電子器械中的電路、連接器、電容、線圈、晶體管與電子管。矽膠能夠保護不同電子部件免受熱、衝擊與汙染的影響。隨著電子設備變得越來越小,越來越便攜,同時日益複雜化,矽膠對於確保以下設備的長期穩定性與性能至關重要:
手機
MP3播放器
平板電腦
全球定位係統
助聽器
LED燈
矽膠也有助於電燈節能。
2020年,中國LED產品的銷售預計將達到燈具行業總銷售額的70%,這也就意味著3400億千瓦時的電力節約以及3.06億噸的二氧化碳減排
LED燈比傳統燈具少消耗90%的能源
LED產品中的使用,LED的光損耗降低,亮度與持久性提升,同時可靠性與保護增強,從而可以減少產品更換率、維護成本與固體廢物的產生。
總體而言,矽膠有助於提升電子產品的能效、連接性、移動性能與功率。
4、能源
中國的能源行業每年采購約40億元的矽膠產品,既用於可再生能源領域,如太陽能板與渦輪風電機,也用於油氣等傳統能源領域。
太陽能光伏技術相關活動創造了約250萬就業崗位,其中三分之二在中國
2019年,中國光伏發電裝機量達到219GW
風能行業在中國雇傭超過50萬名員工
石油占亞洲能源消耗的37%
據估計,電、熱、天然氣和水的生產供應行業在中國雇傭了超過400萬人
矽膠可用作太陽能板製造中的導電粘合劑和封裝劑。矽膠耐紫外輻射,具有優異的透明度,這有助於提高太陽能板效率,同時其機械和化學性能可降低維修成本,延長使用壽命。
在太陽能領域,矽膠有助於節約成本,因為矽膠具有以下特性:
透明
穩定性
低反應性
耐溫度與耐候性
中性固化(避免腐蝕性副產物)
粘著性
靈活性
在風力渦輪機製造中,矽膠也用作粘合劑與潤滑劑。
矽膠可提高轉子葉片的耐用性和耐候性
通過提高耐用性和強度,同時減輕重量,矽膠有助於生產出能源潛力更高、尺寸更大的風力渦輪機
矽膠潤滑劑有助於降低渦輪機維護成本,同時最大限度地提高能效
在油氣領域,矽膠是使用最廣的消泡劑,因為矽膠:
提高了油氣開采率,同時減少用水量並提高效率
在油井、鑽井平台、煉油廠和油類運輸的過程中維持吞吐量和產量
通過防止漏油和下遊設備損壞來節省成本
不僅如此,矽膠在輸配電的地下電纜以及變壓器中用作絕緣體。
矽膠可將地下電纜的使用壽命延長最多20年,避免了更換或修複電纜,降低成本
變壓器中使用矽膠可提高電力傳輸的耐久性,並有助於防止停電
5、醫療
中國的醫療行業每年采購價值7900萬元的矽膠產品,矽膠用於各種醫療設備、專用醫療器械和藥品當中。在製藥業,中國是規模最大的直接雇主,提供了160萬就業崗位。
矽膠具有疏水性,低致敏性,與大多數化學品不發生反應。由於其化學穩定性、耐久性和彈性,矽膠非常適合需要長期植入人體內的應用。另外,由於矽膠本身的化學穩定性、熱穩定性、低表麵張力和易消毒性,矽膠具有傑出的生物相容性和生物耐久性。
在醫療領域,矽膠有著數百種應用,包括:
矽膠模具
矽膠管材
牙齒印模
矽膠假肢
呼吸器
靜脈注射藥物與輸血係統
矽膠通氣麵罩
化療的冷卻帽
通氣袋
矽膠呼吸管
醫用粘合應用
局部藥物
抗酸藥物
由於人體及皮膚對矽膠的耐受性佳,矽膠可:
促進愈合
改善現有疤痕的外觀
減少不適
降低病人風險
使得改善病人生命的設備成為可能
推動多種創新
6、交通運輸
中國的交通運輸行業每年采購約8600噸矽膠產品,主要用於汽車、船舶和航空領域。由於其強度、粘著性和耐久性,矽橡膠、樹脂彈性體、密封劑、潤滑劑和塑料添加劑在汽車、航空和船舶領域有廣泛使用。
僅中國的汽車行業就創造了160萬就業崗位,矽膠的使用讓交通運輸變得更高效,更安全,更可靠。矽橡膠、彈性體、密封劑、潤滑劑和塑料添加劑廣泛用於汽車部件。
矽膠提供了安全氣囊當中的氣密密封和織物強度,幫助安全氣囊在精準的時機和壓力下充氣,有助於提高安全性,減少交通事故死亡率
矽膠耐高溫,耐鹽,耐雨水,因此可用於保護和隔離發動機部件,提高車輛在使用壽命內的安全性
在新能源汽車中,矽膠用於整個電池組的封裝,起到穩定、防振、散熱、防水防塵的作用。另外,有機矽還用於動力電池單元的粘合和位置固定,以及鋰電池的熱管理
2018年,中國新能源汽車的產銷量分別達到127萬輛和125萬輛,汽車保有量超過180萬輛,占全球市場的50%以上
到2020年,中國新能源汽車的產銷量預計將達到200萬
矽膠的使用有助於減少汙垢和薄膜的堆積,減少海洋生物在船體的附著,提高燃油效率,減少維護次數。
由於矽膠可以承受驚人的壓力和極端溫度,它們還可用於飛機和航天器裝配和維護的眾多領域,其中也包括中國國防現代化項目。
中國的高鐵、軌道交通、航空、造船和船舶設備行業均已進入高速發展時期,將進一步推動高性能矽膠材料的開發和應用。