【正文】 完善了A3中間體制備工藝，簡化了制備工藝步驟，提高了制備效率，并自主開發(fā)出后續(xù)的甲基苯基生膠、混煉膠的生產(chǎn)工藝，增強(qiáng)了基礎(chǔ)聚合物及終端產(chǎn)品－甲基苯基硅橡膠的品質(zhì)等，形成了七項(xiàng)創(chuàng)新成果，具有國際先進(jìn)水平，填補(bǔ)了國內(nèi)乃至亞洲甲基苯基硅橡膠全流程生產(chǎn)技術(shù)的空白，產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)，特別是耐高、低溫性能（70～350℃），與國外同類產(chǎn)品相當(dāng)，中試產(chǎn)品性能經(jīng)用戶使用完全達(dá)到國外標(biāo)準(zhǔn)。（）項(xiàng)目國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀、存在問題及采取的措施 項(xiàng)目國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀甲基苯基硅橡膠是20世紀(jì)50年代初由美國道康寧（）公司首先研制成功，前蘇聯(lián)也在1970年生產(chǎn)出甲基苯基硅橡膠（產(chǎn)品牌號(hào)為CKTΦB80CKTΦB2101），甲基苯基硅橡膠生產(chǎn)技術(shù)的核心是甲基苯基二氯硅烷單體和A3中間體的生產(chǎn)技術(shù)。我國有上海樹脂廠和吉林化學(xué)工業(yè)公司研究院分別開展過甲基苯基硅橡膠的研制，但其采用的是光照法和伍爾茲法制備中間體原料，由于技術(shù)難度大，工藝復(fù)雜，產(chǎn)品收率低，因此成本極高，均未能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，且上海樹脂廠已經(jīng)停止生產(chǎn)，每年只有吉化研究院提供少量的試驗(yàn)室產(chǎn)品供國家航空航天使用。因此甲基苯基二氯硅烷、甲基苯基三環(huán)體（A3）的生產(chǎn)工藝已成為制約我國甲基苯基硅橡膠發(fā)展的技術(shù)瓶頸，新型硅橡膠材料的缺乏嚴(yán)重制約了國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。下表8列出了目前國外各種不同的制備甲基苯基單體和中間體的工藝路線，與本項(xiàng)目二次創(chuàng)新開發(fā)的A3技術(shù)對(duì)比如下：表8 國外單體制備技術(shù)與本項(xiàng)目的單體制備技術(shù)的對(duì)比國 外本 項(xiàng) 目技術(shù)（美國GE公司）本項(xiàng)目開發(fā)的甲基二氯硅烷與氯苯一步法直接反應(yīng)制備甲基苯基二氯硅烷2. 甲基二氯硅烷與氯苯在650℃高溫下進(jìn)行反應(yīng)的熱縮法（）～500℃通入氯苯和氯甲烷反應(yīng)的直接法（德國瓦克公司）4．氯苯與甲基二氯硅烷單體在銅系催化體系作用下的反應(yīng)（俄羅斯元素有機(jī)所）特點(diǎn)使用大量溶劑、工藝較復(fù)雜、反應(yīng)溫度高、反應(yīng)壓力大、收率低、副產(chǎn)物多、能源消耗大、成本高不用溶劑、工藝簡單，單程轉(zhuǎn)化率高，副產(chǎn)物少，能量消耗小，成本低、三廢處理進(jìn)行有效處理，達(dá)標(biāo)排放更穩(wěn)定、可靠的處理，達(dá)標(biāo)排放②甲基苯基生膠生產(chǎn)技術(shù)本項(xiàng)目甲基苯基生膠的制備方法采用自主研發(fā)的A3與甲基混合環(huán)體（DMC）、乙烯基環(huán)體（VMC）在KOH催化劑的作用下，通過開環(huán)共聚合、脫低分子得到生膠產(chǎn)品。該工藝路線與俄羅斯、。而我國甲基氯硅烷單體生產(chǎn)的流化床直徑較小，單臺(tái)設(shè)備能力不足5萬噸/年，在原料消耗、產(chǎn)品質(zhì)量、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)以及二甲單體的轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)品純度等方面與國外相比上有較大差距。b) 國外混煉工藝先進(jìn)，多為全系統(tǒng)密煉，我們的混煉技術(shù)中冷煉和熱煉為密煉，薄通為開煉，混煉工藝嚴(yán)格。（二）項(xiàng)目的成熟性和可靠性在國內(nèi)范圍獨(dú)家引進(jìn)該技術(shù)后，以清華大學(xué)高分子研究所擁有的發(fā)明專利（專利申請(qǐng)?zhí)枺海袄酶叻肿哟呋瘎┲苽涮脊倌苡袡C(jī)氯硅烷的方法”以及精餾分離研究室在間歇減壓精餾工藝、設(shè)備優(yōu)化研究方向取得的研究成果作為技術(shù)開發(fā)基礎(chǔ)，與清華大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院、環(huán)境工程學(xué)院專家共同組成了課題攻關(guān)小組，對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了消化與吸收，并進(jìn)行了二次創(chuàng)新；建立了50噸/年甲基苯基二氯硅烷和20噸/年A3中間體試驗(yàn)裝置，%的高質(zhì)量A3中間體，達(dá)到俄方技術(shù)指標(biāo)。在高性能甲基苯基硅橡膠混煉膠的研制過程中，進(jìn)行了5個(gè)牌號(hào)的混煉膠配方設(shè)計(jì)，并開發(fā)了相應(yīng)的混煉工藝規(guī)程，試生產(chǎn)出5個(gè)牌號(hào)甲基苯基硅橡膠混煉膠近200噸，樣品供多家用戶使用，反應(yīng)效果較好(：用戶報(bào)告)，同時(shí)針對(duì)用戶在試用過程中反應(yīng)的問題，對(duì)技術(shù)工藝、設(shè)備、混煉配方及工藝進(jìn)行了反復(fù)多次的調(diào)整，解決了出現(xiàn)的問題。經(jīng)二次創(chuàng)新和自主開發(fā)所形成的甲基苯基硅橡膠混煉膠全流程生產(chǎn)技術(shù)水平總體上超過了引進(jìn)的俄羅斯技術(shù)，達(dá)到了世界先進(jìn)水平。四、項(xiàng)目產(chǎn)品市場(chǎng)分析本項(xiàng)目產(chǎn)品的用途、應(yīng)用領(lǐng)域及需求量、未來市場(chǎng)預(yù)測(cè)；項(xiàng)目產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)壽命期；相關(guān)替代產(chǎn)品及其競爭力比較 本項(xiàng)目產(chǎn)品的主要用途、應(yīng)用領(lǐng)域及需求量，未來市場(chǎng)預(yù)測(cè)對(duì)有機(jī)硅下游產(chǎn)品應(yīng)用廠家的調(diào)查表明，目前中國有機(jī)硅市場(chǎng)供需失衡的形勢(shì)嚴(yán)峻，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，供應(yīng)沒有保障，價(jià)格偏高，給下游產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展帶來很大的壓力和風(fēng)險(xiǎn)。甲基苯基硅橡膠可用于耐高、低溫領(lǐng)域，諸如電力、電子、電器、阻燃、汽車、工業(yè)深制冷、航空、航天、國防等。在神舟五號(hào)上，很多地方都用到了甲基苯基硅橡膠。生產(chǎn)設(shè)備催化劑生產(chǎn)設(shè)備結(jié)構(gòu)控制劑氣相法白碳黑填充劑、添加劑甲基苯基生膠硅橡膠混煉膠硅橡膠制品汽車行業(yè)電器電子航空航天工業(yè)制冷電 力DMC環(huán)體A3環(huán)體VMC環(huán)體甲基苯基二氯硅烷等單體生產(chǎn)高純硅催化劑甲醇甲基二氯硅烷氯 苯圖2本項(xiàng)目實(shí)施后將帶動(dòng)的相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈隨著美國的航天航空技術(shù)，軍工技術(shù)、汽車工業(yè)、電力電子等尖端領(lǐng)域技術(shù)的不斷發(fā)展，其甲基苯基硅橡膠需求量每年都在4萬噸/年以上，且還有增長趨勢(shì)，此外甲基苯基硅橡膠已經(jīng)逐步向其他一些民用產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域擴(kuò)展，美國通用電氣公司（GE），道康寧公司（）生產(chǎn)的甲基苯基硅橡膠每年除了滿足本國市場(chǎng)需求以外，僅有少量出口；俄羅斯地處高寒地帶，此類產(chǎn)品主要應(yīng)用在軍工上，民用較少。長期以來，國內(nèi)有機(jī)硅單體生產(chǎn)技術(shù)相對(duì)落后，有機(jī)硅下游工業(yè)的迅猛發(fā)展使有機(jī)硅單體供不應(yīng)求，缺口很大。海關(guān)進(jìn)口資料顯示，中國2004年有機(jī)硅產(chǎn)品供求差距超過20萬噸。甲基苯基二氯硅烷單體除用來生產(chǎn)A3外，還可應(yīng)用于以下方面： a) 耐γ射線輻射的橡膠和溶液；b) 耐熱的樹脂和搪瓷。中間產(chǎn)品A3除可用來生產(chǎn)甲基苯基硅橡膠外，還可應(yīng)用于：a) 生產(chǎn)高真空泵油；b) 生產(chǎn)耐γ射線輻射的室溫硫化硅橡膠（RTV）c) 低玻璃化溫度橡膠和耐高輻射穩(wěn)定性的橡膠。1993年以來，我國有機(jī)硅初級(jí)聚合物進(jìn)口量以年均接近30％的速度增長，這不僅說明國內(nèi)對(duì)有機(jī)硅產(chǎn)品的需求量在加大，也反映出國內(nèi)有機(jī)硅單體中間體的供應(yīng)嚴(yán)重不足。、產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)壽命期：苯基硅橡膠20世紀(jì)50年代初期由美國研制成功,前蘇聯(lián)也在1970年生產(chǎn)出苯基硅橡膠，該產(chǎn)品在航天航空技術(shù)，軍工技術(shù)、汽車工業(yè)、電力電子等尖端領(lǐng)域技術(shù)的應(yīng)用不斷增加，且以每年20%左右的速度增長。由于國外技術(shù)的長期封鎖，我國耐溫等級(jí)較高的甲基苯基硅橡膠產(chǎn)品長期依賴進(jìn)口，而且數(shù)量上受到制約，只能滿足科研工作的需要，無法滿足我國日益增長的電力、電子、電器、阻燃、汽車、工業(yè)深制冷、航空、航天、國防等技術(shù)領(lǐng)域的需求，如耐90℃～350℃高低溫硅橡膠電線電纜、高性能耐熱阻燃硅橡膠、各種耐高低溫和高絕緣要求的硅橡膠密封制品和零件如飛機(jī)、火箭、衛(wèi)星的密封條、絕緣漆、電線、電纜、儀器儀表的密封絕緣等產(chǎn)品因材料性能的限制，直接制約相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。目前它正處于壽命周期的成長期。而甲基苯基硅橡膠通過在聚硅氧烷的側(cè)基上引入苯基，將甲基苯基三環(huán)體和甲基混合環(huán)體（DMC）和乙烯基環(huán)體（VMC）共同開環(huán)聚合改性而形成，其耐溫范圍由現(xiàn)有甲基乙烯基硅橡膠的—60～280℃擴(kuò)展到—70～350℃，同時(shí)擴(kuò)展了耐高、低溫的上下極限。在主鏈中引入大體積鏈段，用這種技術(shù)進(jìn)行改性的硅橡膠高溫性能很好, 最成功的例子是美國的硅硼橡膠和中國科學(xué)院化學(xué)研究所研制的硅氮橡膠，這兩種硅橡膠雖然都能耐350℃以上的高溫，但合成困難,工藝復(fù)雜，成本高，特別是前者原料劇毒,力學(xué)性能和低溫性能都不夠理想,難以工業(yè)化大批量生產(chǎn)，這種技術(shù)的研究一直未能有較大的突破。因此目前尚未有相關(guān)替代產(chǎn)品。因此目前國內(nèi)還沒有規(guī)模化生產(chǎn)甲基苯基硅橡膠的廠家。由于國外公司產(chǎn)品價(jià)格高，出口到國內(nèi)市場(chǎng)的量非常少，且限制航空航天和國防工業(yè)等領(lǐng)域的進(jìn)口，因此本項(xiàng)目開發(fā)的該系列產(chǎn)品具有廣闊的前景。產(chǎn)品性能接近國際同類產(chǎn)品先進(jìn)水平。圍繞甲基苯基二氯硅烷單體，A3中間體的制備、甲基苯基生膠的生產(chǎn)，混煉膠的制備三個(gè)階段，已形成的多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)創(chuàng)新成果的應(yīng)用，保證了該產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)在國內(nèi)同行中的領(lǐng)先地位，達(dá)到國際先進(jìn)水平。本公司正在建設(shè)3萬噸/年有機(jī)硅甲基氯硅烷生產(chǎn)廠，硅氧烷原料將全部實(shí)現(xiàn)自給，形成上下游一體的產(chǎn)業(yè)鏈，核心中間體原料A3的自主生產(chǎn)、混煉膠制備過程中使用的抗結(jié)構(gòu)化控制劑——不縮合羥基硅油的制備，是填補(bǔ)國內(nèi)空白的兩項(xiàng)生產(chǎn)技術(shù)，已不需花高額代價(jià)從國外進(jìn)口，因此本產(chǎn)品相對(duì)進(jìn)口同類甲基苯基硅橡膠產(chǎn)品具有較大的成本優(yōu)勢(shì)。本公司為國內(nèi)硅橡膠行業(yè)的龍頭企業(yè)，已建立起了覆蓋全國的銷售網(wǎng)絡(luò)，建立健全了完善的營銷體系。本公司為國內(nèi)硅橡膠行業(yè)的龍頭企業(yè)，生產(chǎn)的各種硅橡膠產(chǎn)品占據(jù)國內(nèi)30%的市場(chǎng)，形成了很強(qiáng)的規(guī)模效應(yīng)，具有行業(yè)優(yōu)勢(shì)。我們將根據(jù)市場(chǎng)擴(kuò)大產(chǎn)量，爭取更大的市場(chǎng)份額。企業(yè)已完成前期投入：254萬元，在已建成的50噸/年的甲基苯基二氯硅烷和20噸/年的甲基苯基三環(huán)體（A3）中試裝置的基礎(chǔ)上，建設(shè)500噸/年的甲基苯基二氯硅烷和300噸/年甲基苯基三環(huán)體（A3）生產(chǎn)裝置和與之配套的5000噸/年甲基苯基生膠生產(chǎn)裝置，新上5條甲基苯基硅橡膠混煉膠生產(chǎn)線，使耐高溫硅橡膠混煉膠的產(chǎn)品規(guī)模達(dá)到8000噸/年，基本覆蓋國內(nèi)30％以上的耐高、低溫硅橡膠的消費(fèi)市場(chǎng)。在產(chǎn)業(yè)化實(shí)施過程中，研發(fā)工作圍繞裝置放大的工程化研究、成果的產(chǎn)業(yè)化實(shí)施進(jìn)行，所開發(fā)的新技術(shù)、新工藝、新裝備在前期開發(fā)階段已申請(qǐng)4項(xiàng)中國專利的基礎(chǔ)上，再申請(qǐng)中國專利3項(xiàng)，具體的創(chuàng)新目標(biāo)鎖定在：①甲基二氯硅烷與氯苯一步法反應(yīng)制備甲基苯基二氯硅烷工藝；②不縮合羥基硅油作為抗結(jié)構(gòu)化控制劑用于混煉膠產(chǎn)品生產(chǎn)的工藝方法；③ A3與甲基混合環(huán)體（DMC）、乙烯基環(huán)體（VMC）在KOH催化劑的作用下，通過開環(huán)共聚合、脫低分子生產(chǎn)甲基苯基生膠的工藝方法。甲基苯基生膠的產(chǎn)品指標(biāo)：分子量：45～80萬；苯基含量：6～10％，乙烯基含量：～％；揮發(fā)份：≤2％。投產(chǎn)后產(chǎn)量會(huì)逐年遞增，利稅亦逐年遞增，項(xiàng)目實(shí)施達(dá)產(chǎn)后三年，可實(shí)現(xiàn)新增產(chǎn)值44800萬元/年。產(chǎn)品填補(bǔ)國內(nèi)空白，打破國外技術(shù)壁壘，帶動(dòng)江蘇硅橡膠產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)有機(jī)硅產(chǎn)業(yè)成為江蘇經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新增長點(diǎn)。在完成中試的基礎(chǔ)上初步確定擴(kuò)大生產(chǎn)的工藝參數(shù)，完成設(shè)備安裝、調(diào)試。改造現(xiàn)有的以KOH為催化劑的甲基乙烯基高溫膠生產(chǎn)裝置，進(jìn)行原料市場(chǎng)調(diào)研、操作人員培訓(xùn)，論證產(chǎn)業(yè)化工藝流程和產(chǎn)品方案，在完成中試的基礎(chǔ)上初步確定擴(kuò)大生產(chǎn)的工藝參數(shù)，完成設(shè)備安裝、調(diào)試，進(jìn)行試生產(chǎn)。A3的技術(shù)指標(biāo)：外表為白色的結(jié)晶粉末；％，熔點(diǎn)在85℃～95℃之間。進(jìn)行甲基苯基硅橡膠混煉膠非標(biāo)設(shè)備的工程設(shè)計(jì)，定制、其他設(shè)備的購買，改造現(xiàn)有的甲基乙烯基混煉膠生產(chǎn)裝置?！ǔ?000噸/年甲基苯基硅橡膠生膠生產(chǎn)裝置，生產(chǎn)線達(dá)到連續(xù)、穩(wěn)定開車，生產(chǎn)出達(dá)到預(yù)期性能指標(biāo)的2500頓的甲基苯基硅橡膠生膠。編制完成混煉膠的工藝技術(shù)流程、崗位操作流程、安全技術(shù)流程等技術(shù)文件，待生膠可以較為連續(xù)、穩(wěn)定的生產(chǎn)時(shí)，購買原料，開始裝置試車，在試車過程中優(yōu)化混煉生產(chǎn)裝置合成反應(yīng)溫度、壓力等工藝操作參數(shù)、操作彈性和配方設(shè)計(jì)；確定原料消耗指標(biāo)、動(dòng)力消耗指標(biāo)，形成5個(gè)牌號(hào)以上的混煉膠牌號(hào)，改造完畢2條混煉膠生產(chǎn)線，形成4000噸/年的高性能甲基苯基硅橡膠混煉膠的生產(chǎn)線，并生產(chǎn)出性能指標(biāo)合格的甲基苯基硅橡膠混煉膠?！珨U(kuò)大甲基苯基硅橡膠生膠的生產(chǎn)規(guī)模，建成5000噸/年甲基苯基硅橡膠生膠生產(chǎn)裝置，保持生產(chǎn)線連續(xù)、穩(wěn)定開車。～生產(chǎn)出4000噸性能指標(biāo)合格的甲基苯基硅橡膠生膠，6400噸性能指標(biāo)合格的甲基苯基硅橡膠混煉膠。項(xiàng)目通過驗(yàn)收。～建成生產(chǎn)A3的廠房，進(jìn)行原料市場(chǎng)調(diào)研、企業(yè)生產(chǎn)人員培訓(xùn)，論證A3產(chǎn)業(yè)化工藝流程和產(chǎn)品方案?！幹仆瓿葾3的工藝技術(shù)流程、崗位操作流程、安全技術(shù)流程等技術(shù)文件,購買原料，裝置試車，確定催化劑體內(nèi)再生系統(tǒng)的工藝技術(shù)和設(shè)計(jì)方案。～在試車過程中優(yōu)化A3生產(chǎn)裝置合成反應(yīng)溫度、壓力、精餾工藝操作參數(shù)與操作彈性；確定原料消耗指標(biāo)、動(dòng)力消耗指標(biāo)、考察三廢處理設(shè)施的運(yùn)行狀況與效果，進(jìn)而達(dá)到連續(xù)、穩(wěn)定開車?！ǔ?00噸/年的甲基苯基二氯硅烷和300噸/年甲基苯基三環(huán)體（A3）生產(chǎn)裝置，生產(chǎn)線達(dá)到連續(xù)、穩(wěn)定開車。進(jìn)行甲基苯基硅橡膠混煉膠非標(biāo)設(shè)備的工程設(shè)計(jì)，定制、其他設(shè)備的購買，改造現(xiàn)有的甲基乙烯基混煉膠生產(chǎn)裝置。A3的技術(shù)指標(biāo)：外表為白色的結(jié)晶粉末；％，熔點(diǎn)在85℃～95℃之間。 進(jìn)行甲基苯基混煉膠生產(chǎn)線操作人員的培訓(xùn)，論證不同牌號(hào)的配方設(shè)計(jì)、產(chǎn)業(yè)化工藝流程和產(chǎn)品方案，在完全中試的基礎(chǔ)上初步確定擴(kuò)大生產(chǎn)的工藝參數(shù)，完成設(shè)備安裝調(diào)試，開始試生產(chǎn)。編制完成混煉膠的工藝技術(shù)流程、崗位操作流程、安全技術(shù)流程等技術(shù)文件，待生膠可以較為連續(xù)、穩(wěn)定的生產(chǎn)時(shí)，購買原料，開始裝置試車，在試車過程中優(yōu)化混煉生產(chǎn)裝置合成反應(yīng)溫度、壓力等工藝操作參數(shù)、操作彈性和配方設(shè)計(jì)；確定原料消耗指標(biāo)、動(dòng)力消耗指標(biāo)，形成5個(gè)牌號(hào)以上的混煉膠牌號(hào)。甲基苯基生膠的產(chǎn)品指標(biāo)：分子量：45～80萬；苯基含量：6～10％，乙烯基含量：～％；揮發(fā)份：≤2％。甲基苯基硅橡膠混煉膠的技術(shù)指標(biāo)：硬度：40～48邵氏A度；拉伸強(qiáng)度：～ mPa；扯斷伸長率：500～730％；抗撕裂強(qiáng)度：≥ KN/m；壓縮永久變形 ：70h/100℃；耐溫范圍：70～350℃?！珨U(kuò)大甲基苯基硅橡膠生膠的生產(chǎn)規(guī)模，建成5000噸/年甲基苯基硅橡膠生膠生產(chǎn)裝置，保持生產(chǎn)線連續(xù)、穩(wěn)定開車?！a(chǎn)出4000噸性能指標(biāo)合格的甲基苯基硅橡膠生膠，6400噸性能指標(biāo)合格的甲基苯基硅橡膠混煉膠。項(xiàng)目通過驗(yàn)收。①合成甲基苯基二氯硅烷，再由其制備A3中間體。 在產(chǎn)業(yè)化階段，還將完成下列開發(fā)工作：a) 降低甲基二氯硅烷和氯苯合成甲基苯基二氯硅烷反應(yīng)溫度，由500℃降至440℃左右，目的產(chǎn)物選擇性由65%提高至72%以上。預(yù)計(jì)該開發(fā)目標(biāo)達(dá)到后，可節(jié)能30%以上。 ②甲基苯基生膠的制備。 在產(chǎn)業(yè)化階段，還將完成下列開發(fā)工作：a) 計(jì)算與開車驗(yàn)證聚合裝置放大后，反應(yīng)停留時(shí)間的變化，調(diào)整相應(yīng)的工藝操作參數(shù)，使聚合產(chǎn)品達(dá)到生膠技術(shù)指標(biāo)的要