从结构上来说,通常将主链为-Si-O-C-结构的有机硅小分子统称为功能性硅烷。从功能上来看,功能性硅烷多为杂交结构,多数产品在同一个分子中同时含极性和非极性两类官能团,可以作为无机材料和有机材料的界面桥梁或者直接参与有机聚合材料的交联反应,从而大幅提高材料性能,是一类非常重要、用途非常广泛的助剂。
功能性硅烷有不同的分类方法:按活性有机基团与 Si 的相对取代位置可分为γ-取代和α-取代两种类型;根据取代基种类分类,其中的含硫硅烷、氨基硅烷、乙烯基硅烷、环氧硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷是国内生产和消费较大的品种;按用途可分为硅烷偶联剂、硅烷交联剂和其他功能性硅烷三大类。
功能性硅烷是有机硅材料的四大门类之一,因其性能优异被广泛应用,下游市场需求旺盛。
从全球市场供给情况来看,据SAGSI数据,2021年全球功能性硅烷产能达到89.7万吨,产量为53.41万吨,行业开工率为59.54%,近年来功能性硅烷行业产能及产量持续增长,行业开工率持续降低,主要受制于成本压力、产业配套、环保监管等因素影响。预计2026年全球功能性硅烷产量将达到70.32万吨。
全球功能性硅烷已经具备百亿级市场规模,根据Markets and Markets报告,受复合材料、表面处理等领域需求拉动,功能性硅烷的全球市场规模预计从2015年的13.3亿美元增长至2021年的18.3亿美元,2015-2021年均复合增长率约为5.5%。
功能性硅烷主要应用于橡胶加工、复合材料、粘合剂、塑料加工、涂料及表面处理等领域,橡胶加工是功能性硅烷最大的下游应用。据统计,2021年全球市场功能性硅烷在橡胶加工下游应用占比达到34%。
中国已成为世界上最大的功能性硅烷生产国和出口国。根据SAGSI统计,2021年中国拥有功能性硅烷生产企业40多家,产能合计约55.76万吨、产量约为32.26万吨;中国市场产能和产量的全球占比分别达到72.9%和67.5%。预计2026年中国功能性硅烷的年产能和产量将分别达到90.1万吨和56.0万吨,约占全球总产能和总产量的81.3%和79.6%。
从产量结构来看,相比于硅烷偶联剂,硅烷交联剂用量和产量较小。根据SAGSI统计,2021年中国各类硅烷偶联剂的产量占比合计72.3%,其中含硫硅烷、乙烯基硅烷、氨基硅烷、环氧基硅烷和丙烯酰氧基硅烷的产量占比分别为28.4%、10.7%、8.5%、8.3%、8.2%;而硅烷交联剂的产量占比仅约27.7%。
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