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1、高性能甲基苯基系列硅橡胶炼胶开发产业化项目可行性研究报告专业资料高性能甲基苯基系列硅橡胶混炼胶开发和产业化项目可行性研究报告目录-、总论 1二、企业情况 6三、项目的技术可行性和成熟性分析 18四、项目产品市场调查与竞争能力预测 36五、项目计划及考核目标43六、项目实施方案 53七、投资预算与资金筹措 80八、经济、社会效益分析 90九、项目风险分析与控制 99十、主管部门审核及推荐意见 102ii高性能甲基苯基系列硅橡胶混炼胶开发和产业化项目可行性研究报告一、总 论1项目背景1.1项目的可行性研究依据有机硅材料是以Si-0键为主链的一类功能性新型化工材料，兼 具无机和有机材料的性能，广泛应
2、用于纺织、电子电器、石油、化工、 轻工、建筑、冶金、机械、军工、办公设备、交通运输、医药、食品 加工和日用化工等领域。对高科技和产业结构优化升级发挥日益重要 的作用，是21世纪发展不可缺少的新型材料之一。有机硅属于资本密集、技术密集、高附加值的产业。许多西方发 达国家都把有机硅材料作为重点新材料加以发展，如日本通产省把有机硅材料的开发列为把握二十一世纪高技术产业的关键技术，确定为关系国家大事的“下一代规划”。我国政府也十分重视民族有机硅工 业的发展，1997年12月29日由国务院批准，于1998年1月1日开 始执行的当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录第十六 大类化工类中，将有机硅产品列
3、为国家鼓励重点发展的产品。2000年7月27日经国务院批准，当前国家重点鼓励发展的产业、产品 和技术目录（2000年修订）中，“有机硅产品生产”列于第十六大 类中。有机硅产品大致分为四大类：硅油、硅橡胶、硅树脂、硅烷偶联 剂。有机硅单体是有机硅产业链中最基础的原料， 硅橡胶是最重要的 有机硅产品之一甲基苯基硅橡胶是目前国际上为满足不断增加的耐高、低温性能要求开发出的新型硅橡胶材料，其通过在聚硅氧烷的侧基上引入苯 基，将甲基苯基三环体（A3）和甲基混合环体（DMC ）和乙烯基环 体（VMC ）共同开环聚合改性而形成，其耐温范围由现有甲基乙烯 基硅橡胶的一60280 C扩展到-70350 C,短期
4、工作温度可达 -110400 C,同时扩展了耐高、低温的上下极限。甲基苯基硅橡胶 除了具有甲基乙烯基硅橡胶所有优点之外， 还具有卓越的耐低温、耐 烧蚀和耐辐照等性能，且成本更低，大有取代甲基乙烯基硅橡胶的趋 势，主要应用在航空航天，军事还有其他一些高尖端技术。目前国内外硅橡胶的生产中，以甲基乙烯基硅橡胶占主导地位， 其耐高、低温性能较好，为-60280 C,目前甲基乙烯基硅橡胶的 市场容量为12万吨/年以上，在各行业已经得到广泛的应用。随着现代工业的发展，硅橡胶的应用领域越来越广，作为航天、 航空、军事、电子电器、发动机、工业深制冷的主要零部件的材料。 随着主机性能的提升，相应对零部件材料性能
5、的要求越来越苛刻，现有甲基乙烯基硅橡胶已无法满足更加严格的耐高、低温性能要求，零部件材料的不足则直接阻碍相关产业的发展。此外，生产A3的单体-甲基苯基二氯硅烷在耐丫射线辐射的橡 胶和溶液的生产、耐热的树脂和搪瓷的生产、具有高绝缘特性的绝缘 漆的生产、耐热的绝缘液体等的生产中；中间产品A3在高真空泵油和耐丫射线辐射的室温硫化硅橡胶（RTV）以及低玻璃化温度橡胶和 耐高辐射稳定性的橡胶等的生产中也皆属于基础核心技术。基于以上两方面，西方发达国家均将其视为核心机密，经检索 世界七国二组织的专利情况，都没有相关专利申请，主要采取技术秘 密保护，以封锁此类技术的扩散。因此甲基苯基硅橡胶、甲基苯基二 氯硅
6、烷和A3已成为我国现代国防军工和工业化建设必不可少的重要 材料，其开发及产业化对我国国民经济的发展将产生深远意义和重大 影响。1.2项目的社会经济意义 带动相关产业的发展甲基苯基硅橡胶可用于耐高、 低温领域，诸如电力、电子、电器、阻燃、汽车、工业深制冷、航空、航天、国防等领域的生产。随着现 代工业的发展，作为航天、航空、军事、电子电器、发动机、工业深 制冷的主要零部件的材料，其材料性能的要求越来越苛刻，长期以来，这些产品的生产和成本一直受到国外有机硅生产厂商的制约，高质量低成本甲基苯基硅橡胶的国产化， 无疑将在经济和技术上给这些 产业提供更为广阔的发展空间。 可极大地推动民族有机硅橡胶行业的发
7、展本项目成功实施后，生产出的甲基苯基系列高端硅橡胶产品， 将 进一步扩大我国硅橡胶制品的应用领域， 提高了产品的技术含量，提 升了产品档次。并将促进相关硅橡胶应用行业的发展。 促进有机硅橡胶相关技术的发展高耐温硅橡胶生产技术的核心就在于甲基苯基三环体的生产。甲基苯基二氯硅烷、A3还广泛用于其他有机硅产品的生产，目前中国尚 无这一产品的生产技术，掌握这一核心技术，对丰富我国有机硅产品 品种有着非常重要意义。 打破外国公司的技术封锁和对高端产品的市场垄断。本项目的实施标志着我国在耐高低温硅橡胶领域打破了国外公 司的技术封锁，填补了国内该项技术空白。在此之前，我国该种产品 全部依赖进口，本项目产品投
8、放市场后，将满足国内市场对耐高温硅 橡胶的需求，替代或者减少进口，打破外国公司对此高端产品的中国 市场垄断，走出一条我国有机硅工业自主开发的道路。2、项目概述2.1项目技术可行性和成熟性公司在国内范围独家引进该技术后，以清华大学高分子研究所拥 有的发明专利（专利申请号：00109519.6 ） “利用高分子催化剂制备 碳官能有机氯硅烷的方法”以及精馏分离研究室在间歇减压精馏工 艺、设备优化研究方向取得的研究成果作为技术开发基础，与清华大学化学工程学院、环境工程学院专家共同组成了课题攻关小组，对该技术进行了消化与吸收，并进行了二次创新；建立50吨/年甲基苯基 二氯硅烷和20吨/年A3中间体试验装
9、置，成功试生产出纯度大于 99.99%的咼质量A3中间体，达到俄方技术指标。在此基础上，自主 开发出了以KOH为催化剂的A3与甲基混合环体（DMC）、乙烯基环 体（V MC）开环共聚合工艺，利用公司现有甲基乙烯基硅橡胶生产 装置，进行装置部分改造，成功生产出100多吨甲基苯基生胶。在高 性能甲基苯基硅橡胶混炼胶的研制过程中， 进行了 5个牌号的混炼胶 配方设计，并开发了相应的混炼工艺规程，共试生产5个牌号甲基苯 基硅橡胶混炼胶近200吨，样品供多家用户使用，反应效果较好（用 户报告见附件7.6），同时针对用户在试用过程中反应的问题， 对技术 工艺、设备、混炼配方及工艺进行了反复多次的调整，优化
10、了工艺方 案，在此基础上，已基本具备新建国内首套 500吨/年甲基苯基二氯 硅烷和300吨/年As生产装置，5000吨/年甲基苯基生胶生产装置和 8000吨/年混炼胶生产线，实现产业化的技术基础、人才基础和产业 基础。2.2市场预测甲基苯基二氯硅烷单体和A3的市场预测在今后10年里世界有机硅的需求量还将以每年 510%的速度 增长，预计2010年世界有机硅单体的消费量将超过 270万吨。1993年以来，我国有机硅初级聚合物进口量以年均接近 30%的 速度增长，这不仅说明国内对有机硅产品的需求量在加大， 也反映出 国内有机硅单体中间体的供应严重不足。 未来五年内，国内有机硅单 体的需求量年均增长
11、率按保守取值 15%计算，2010年将达60万吨/ 年，而我国2006年所能达到的最高产能不过 40万吨/年，而实际生 产只有产能的6070%,因此发展我国有机硅单体中间体的生产非常迫切，甲基苯基氯硅烷单体和甲基苯基二环体中间体（A3 ）的市场前景非常广阔。 甲基苯基硅橡胶的市场预测据中国氟硅工业协会有机硅分会预计， 未来5年内，国内甲基苯 基硅橡胶的市场需求量将达到 3万吨/年，产值达16.8亿元/年。除航 空、航天、军事等领域的需求外，电力、电子、电器、阻燃、汽车、 发动机、工业深制冷等领域的需求不断增长，其增长幅度在20 %左右。2.3项目规模在考虑企业的综合能力和市场需求的情况下，本项
12、目规模定为新增国内首套500吨/年甲基苯基二氯硅烷和300吨/年A3生产装置， 5000吨/年甲基苯基生胶生产装置和 8000吨/年混炼胶生产线。 2.4项目实施方案在原有试验装置的实践基础上，进一步选好设备材质，降低甲基 二氯硅烷和氯苯合成甲基苯基二氯硅烷的反应温度，提高目的产物的选择性，优化分离效果，开拓市场，培养和吸引人才，完善各项管理 制度，加强环保措施，建设一套国内首套 500吨/年甲基苯基二氯硅 烷和300吨/年A3生产装置，5000吨/年甲基苯基生胶生产装置和 8000/年混炼胶生产线。2.5投金估算与资金筹措企业前期投入254万元，项目新增总投资10095万元，其中自 筹379
13、5万元，银行贷款4000万元，申请拨款1700万元，其中申 请成果转化资金无偿拨款1200万，贷款贴息500万，地方配套600 万元，建设期为三年。2.6效益分析项目实施达产后，将实现新增产值 44800万元/年，新增净利润 11265.15万元/年，新增税金5972.04万元/年，新增创汇达1079万 美元/年，投资回收期3.13年3、项目计划目标预期目标：建成国内首套500吨/年甲基苯基二氯硅烷和300吨 /年A3生产装置，5000吨/年甲基苯基生胶生产装置和 8000吨/年混 炼胶生产线，填补国内空白。项目实施达产后，将实现新增产值 44800万元/年，新增净利润 11265.15万元/
14、年，新增税金5972.04万元/年，新增创汇达1079万 美元/年。投资估算：企业前期投入254万元，项目新增总投资10095万 元，其中自筹3795万元，银行贷款4000万元，申请拨款1700万 元，其中申请成果转化资金无偿拨款 1200万，贷款贴息500万，地 方配套600万元。二、企业情况三、项目的技术可行性和成熟度分析（一）项目的技术创新性1本项目的基本原理及关键技术内容1.1 基本原理热氧老化机理热氧老化是硅橡胶老化中最重要的一种老化形式。硅橡胶的使 用环境大多是在高温空气下，由于热和氧两种因素的共同作用使其发 生热氧老化。在热氧老化过程中，热促进了硅橡胶的氧化，而氧促进 了硅橡胶的
15、热降解。而影响硅橡胶老化的因素和机理是：硅橡胶的分子链结构和组成是决定耐热性能高低的主要因素。只含Si-0原子的硅橡胶主链，由于其柔性大，易卷曲，某些微量不 纯物（如水、硅羟基或残存催化剂）能迅速引发主链降解。降解的难 易程度不仅取决于硅橡胶本身的结构，还取决于不纯物的性质和含 量。Si-O键的高极性也决定了它易受极性的攻击而迅速引起主链的热 重排降解（见下式）。除了上述主链的热重排降解外，还有侧基的氧 化，使反应更加复杂。RR R RR RRSi O SiO x Si O Si Si Si +SiOx+iRRR RR氧只能对硅原子化合的有机基团直接作用。显然，围绕主链的基 团结构对热稳定性又有极大影响，侧链烷基团增加时，硅橡胶热稳定 性下降。硅橡胶在合成时其末端会不同程度带上-0H，促进硅橡胶在 使用过程中发生交联，使得分子量上升，引起老化，这是因为：I I I II I I ISiOSiOH+HOSiOSi一SiOSiOSiOSi + 出0硅橡胶加工时几乎均要用白碳黑来补强， 而白碳黑表面存在一定 数量的活性硅羟基，同时其表面残留的吸附水和羟基缩合产生的水， 均使硅橡胶的耐热性能下降，这是因为：OHOS
