Augmentation nationale des silanes fonctionnels
Les silanes fonctionnels sont l'une des quatre principales classes de matériaux en silicone et sont largement utilisés pour leurs excellentes performances. Il peut être utilisé comme pont d'interface entre les matériaux inorganiques et organiques ou participer directement à la réaction de réticulation des matériaux polymères organiques, améliorant ainsi considérablement les propriétés du matériau. En raison de ses excellentes performances, le silane fonctionnel peut être largement utilisé dans les matériaux composites, traitement du caoutchouc, plastiques, adhésifs, revêtements et traitement de surface.
La chaîne de l'industrie du silane fonctionnel en Chine est bien agencée, et la capacité de production mondiale a été progressivement transférée vers la Chine. Les producteurs étrangers de silane fonctionnel sont limités par la pression des coûts et le soutien industriel, et la possibilité d'une expansion à grande échelle de la capacité de production est faible. Le principal moteur de croissance des silanes fonctionnels mondiaux vient de Chine, qui est devenu le premier producteur mondial. Avec la double promotion de la politique chinoise et la demande, la concentration de l'industrie chinoise des silanes fonctionnels a encore augmenté. On s'attend à ce que les produits de silane chinois continuent de dominer l'industrie et d'augmenter encore la part de marché internationale sur le futur marché.
Les silanes fonctionnels sont largement utilisés, et la croissance continue des zones en aval stimule le développement de l'industrie. Les silanes fonctionnels bénéficient principalement de l'attraction des pneus verts, cycle de réalisation immobilier et matériaux composites.
Le boom de silane fonctionnel s'améliore, et les entreprises chinoises passent de la quantité à la qualité. Parallèlement à l'augmentation de la demande dans les domaines émergents et en s'appuyant sur le développement des entreprises de silicone à l'étranger, Les entreprises chinoises de silane fonctionnel passeront d'une amélioration quantitative à une amélioration qualitative à l'avenir.
1. Aperçu de la chaîne de l'industrie du silane fonctionnel
Silanes fonctionnels, Caoutchouc en silicone, l'huile de silicone et la résine de silicone sont les quatre principales catégories de matériaux en silicone. Du point de vue fonctionnel, les silanes fonctionnels sont pour la plupart hétérogènes et peuvent être utilisés comme pont entre les matériaux inorganiques et organiques ou participer directement à la réaction de réticulation des matériaux polymères organiques, qui peuvent grandement améliorer les propriétés du matériau et sont des additifs très importants et largement utilisés.
1.1. Chaîne industrielle des silanes fonctionnels
Maintenant, il existe deux principaux procédés de production de silanes fonctionnels: processus indirect et processus direct.
La principale méthode de production de l'agent de couplage au silane est la méthode indirecte. La méthode indirecte utilise le trichlorosilane comme matière première principale et réagit avec le méthanol, éthanol, chloropropène, l'acétylène et d'autres matières premières séparément pour produire des intermédiaires, comme le trialcoxysilane, chloropropyltrioxysilane, le vinyltrioxysilane et le propyltrioxysilane. Les intermédiaires sont ensuite mis à réagir avec du méthacrylate de sodium, éther allylique de glycidyle, polysulfure, l'azote liquide, méthanol, éthanol, et butanone-oxime, respectivement, pour obtenir divers silanes fonctionnels, comme l'époxy silane, acryloyloxy silane, silane contenant du soufre, aminosilane, et des silanes fonctionnels tels que le vinyltriméthoxysilane, vinyltriéthoxysilane, et vinyltributyloxime.
L'avantage de la méthode indirecte est que le rendement est plus important et que certains sous-produits peuvent être recyclés, comme le recyclage du chlorure d'hydrogène. Cependant, la méthode indirecte a un long processus de production, gros investissement dans les matières premières et les équipements, ainsi que des problèmes de pollution au chlore et de corrosion.
La principale méthode de production de l'agent de réticulation au silane est la méthode directe. La méthode directe utilise de la poudre de silicium, méthanol ou éthanol comme matières premières pour synthétiser le trialcoxysilane (triméthoxysilane, triéthoxysilane, etc.), puis réagit davantage pour produire des silanes fonctionnels tels que l'époxy silane, acryloyloxy silane et tétraéthoxysilane.
Les avantages de la méthode directe sont des étapes de synthèse raccourcies, réduction de la contamination au chlore, faible teneur en impuretés du produit, et haute efficacité des ressources. Cependant, l'inconvénient de la méthode directe est qu'elle ne peut produire qu'une petite quantité de silane et que la quantité de produit est limitée.
1.2. Développement mondial du silane
Depuis le 21ème siècle, la voie de synthèse de l'agent de couplage silane s'est développée rapidement et a mûri, et la Chine est progressivement entrée dans les rangs avancés, et sa fabrication, la consommation et l'exportation ont bondi à la première place mondiale. À ce stade, la concurrence des produits anciens et de qualité standard sur le marché est devenue plus intense. Le développement de nouveaux produits a fourni plus de confort aux utilisateurs. De nouveaux produits à base de silane et des polymères nouvellement développés peuvent produire de meilleures interactions.
1.3. Classification et applications de l'utilisation des silanes fonctionnels
Du point de vue fonctionnel, les silanes fonctionnels sont pour la plupart des structures hétérogènes qui peuvent servir de pont d'interface entre les matériaux inorganiques et organiques ou participer directement à la réaction de réticulation des matériaux polymères organiques, améliorant ainsi considérablement les propriétés des matériaux, et sont une classe très importante et polyvalente d'additifs. Selon l'utilisation de l'agent de couplage au silane et de l'agent de réticulation au silane peut être divisé en deux catégories.
L'agent de couplage silane est une classe de molécules contenant deux propriétés chimiques différentes des composés de silicone, pour améliorer la force de liaison réelle des polymères et des substances inorganiques. L'agent de couplage silane est largement utilisé dans les adhésifs, vernis et encres, caoutchouc, fonderie, fibres de verre, câble, textiles, plastiques, charges, traitement de surface et autres industries. Les agents de couplage au silane courants comprennent les silanes contenant du soufre, silanes aminés, silanes vinyliques, silanes à base d'époxy, silanes méthacryloyloxy, etc.
L'agent de réticulation silane fait référence au silane contenant deux ou plusieurs groupes fonctionnels de silicium, peut jouer un rôle de pont entre les molécules linéaires, de sorte que plusieurs molécules linéaires ou macromolécules légèrement ramifiées, macromolécules liées les unes aux autres réticulées en une structure de réseau tridimensionnelle, pour favoriser ou médier la formation de liaisons covalentes ou de liaisons ioniques entre les chaînes moléculaires polymères. L'agent de réticulation est la partie centrale du caoutchouc de silicone à vulcanisation à température ambiante à un composant, et sert de base pour déterminer le mécanisme de réticulation et la classification du produit. Selon les différents produits de réaction de condensation, le caoutchouc de silicone vulcanisé à température ambiante à un composant peut être divisé en différents types, tel que désacidifié, décétoxime, alcools déshydratés, désamine, désamides, et déacétonates.
2. La chaîne de l'industrie du silane passe de l'étranger à la Chine
2.1. Haute maturité de la technologie trichlorosilane
La poudre de silicium est le principal coût du trichlorosilane, et le trichlorosilane est la principale matière première pour la préparation de silane fonctionnel. En général, la poudre de silicium et le chlorure d'hydrogène sont utilisés comme matières premières pour préparer le trichlorosilane, puis des silanes fonctionnels contenant du silicium sont préparés par du trichlorosilane. En termes de coût total, les matières premières occupent le coût principal du trichlorosilane. En termes de partage des coûts, la poudre de silice est le principal coût du TCS.
La principale capacité de production de silicium métal matière première est concentrée en Chine, et le support de matières premières constitue l'avantage de coût. En termes de coût, le coût total moyen du silicium métal en Chine est de 10 400 $/tonne, tandis que le coût du silicium métal à l'étranger est d'environ 1 750 $/tonne, qui est supérieur de plus de 1 000 $/tonne à la Chine. En matière de fabrication, La Chine a produit 2,1 millions de tonnes de silicium métal en 2020, représentant environ 69.3% de la production mondiale. La production de silicium métal est concentrée en Chine, et la Chine a l'avantage du silicium métal à faible coût. Le développement du silane en Chine constitue un support favorable, et la filière fonctionnelle du silane accélère son transfert vers la Chine.
Avec les percées technologiques de la Chine, les silanes fonctionnels se stabilisent progressivement à partir de profits élevés, tandis que les fabricants étrangers sont contraints par les coûts et la coordination de la chaîne industrielle. L'expansion des capacités des fabricants étrangers a tendance à stagner en raison des facteurs de coût et de soutien de la chaîne de l'industrie. Les entreprises chinoises bénéficient du soutien de la chaîne industrielle et du coût des matières premières, et la capacité de production augmente progressivement.
2.2. Politiques favorables au développement de l'industrie du silicone en Chine
Les matériaux en silicium organique sont de nouveaux matériaux performants, qui sont très importants pour promouvoir la modernisation industrielle connexe et le développement de haute technologie. Les matériaux de silicium organique ne sont pas seulement une partie importante des industries émergentes stratégiques nationales, mais aussi un support indispensable pour d'autres industries émergentes stratégiques. Les matériaux en silicone ont toujours été les nouveaux matériaux clés encouragés par l'État. La promotion de la politique a accéléré le développement de l'industrie chinoise du silicium organique, progressivement de la dépendance aux importations à l'amélioration progressive de la chaîne de l'industrie du silicium organique.
2.3. Fort potentiel de consommation dans les pays en développement principalement en Chine
Les pays émergents et les pays en développement ont un plus grand potentiel de croissance de la demande de silicones. Parallèlement au développement économique, pays émergents, Pays en voie de développement, la mise à niveau de la consommation sera inévitable. Les pays émergents, représenté par la Chine, sera le premier à percer vers les matériaux silicium matures avec le développement rapide des dividendes économiques, et le développement de silanes fonctionnels sera également accéléré.
Les pays émergents et les pays en développement ont une large base de population. À l'avenir, avec le développement de l'économie, la demande de consommation de silicone reflétera l'énorme potentiel de croissance. Le marché asiatique représenté par la Chine et l'Inde deviendra la principale zone de croissance de la demande de silicones à l'avenir.
2.4. La Chine mène la croissance de la capacité de production et est devenue le plus grand producteur
Les silanes fonctionnels mondiaux se sont développés rapidement dans le passé 20 années, avec un taux de croissance annuel composé de près 10%. La capacité de silane fonctionnel de la Chine se développe rapidement, et avec l'élimination de la capacité en aval et l'amélioration de la concentration de l'industrie, l'utilisation des capacités sera encore améliorée. La capacité mondiale de production de silane fonctionnel devrait être 762,000 tonnes en 2023, avec un taux de croissance annuel moyen d'environ 5.0% de 2019 à 2023. La production devrait atteindre environ 538,000 tonnes en 2023, avec un taux de croissance annuel moyen d'environ 5.3% de 2018 à 2023.
3. Les silanes fonctionnels sont largement utilisés et le secteur en aval continue de croître
Il existe de nombreuses variétés de silanes fonctionnels, et leurs applications sont principalement déterminées par l'espèce et la structure du groupe fonctionnel. Les principaux domaines d'application incluent les composites, traitement du caoutchouc, plastiques, adhésifs, revêtements et traitement de surface. En termes de consommation globale de silanes fonctionnels, la transformation du caoutchouc représente 32.4%, matériaux composites pour 18.5%, adhésifs pour 16.7%, plasturgie pour 14.8%, et revêtements et traitement de surface pour 11,1%. La part de consommation de la Chine est conforme à la tendance mondiale. Les principaux secteurs de consommation de la transformation du caoutchouc représentaient 33.9%, mastics et adhésifs représentaient 17.5%, revêtements, le traitement de surface métallique et l'étanchéité des bâtiments ont représenté 17.0%, et les matériaux composites représentaient 12.3%. Le développement de l'industrie du silane fonctionnel est lié à la macroéconomie et étroitement lié à l'état de développement des industries en aval telles que les matériaux de construction, électronique, voiture, textile et fibre de verre.
