氟硅材料標準現狀與展望

史婉君 方 路 張建君 吳克安 方 敏 陳 清 鬲春利

（浙江省化工研究院有限公司，浙江 杭州 310023）

化工新材料作為戰略性新興產業中新材料產業重要組成部分，應用范圍極其廣泛，是我國發展尖端高新技術產業的基礎性、先導性和關鍵性材料[1]。氟硅材料屬于國家《新材料產業十二五發展規劃》中的先進高分子材料，與戰略性新興產業也密不可分，氟硅材料耐高溫、低溫、耐腐蝕、抗老化及強度高、耐摩擦等優異的性能，目前已廣泛用于航空航天、高速鐵路、大飛機、汽車、化工、新能源、電子信息等領域，直接關系到國家各方面的快速發展特別是如航空航天、新能源利用中的光伏發電等新興領域的發展[2]。

氟硅材料應用面非常廣泛，而氟硅材料的標準種類不全，專用方法標準尚未健全等問題日益明顯，已經不能適應氟硅材料行業發展的要求。為此，開展氟硅材料標準化體系研究，加快我國氟硅材料標準化事業的發展成為一項十分緊迫的任務。

1 氟硅材料行業現狀及發展趨勢

中國的氟化工起步于上世紀50年代，出于軍工對高性能的含氟材料的需要，國家在幾個定點的單位著重發展含氟特種材料，當時基本屬于小規模成本的發展，滿足了當時的國防發展需要。隨著經濟的大發展，含氟高分子材料逐漸轉為以民用為主，特別是進入21世紀以來，我國氟化工開始步入快速發展的階段，隨著我國對氟化工產品的需求快速增加，各公司不斷加大投入，通過自身技術和成果產業化以及與國外氟化工企業技術合作或合資的形式改進生產工藝，生產技術水平快速提升，生產規模迅速擴大，產品品種逐步增多，產品質量普遍提高，基本滿足國內需求，部分產品可以參與國際市場的競爭，但高端聚合物仍然需以進口為主。隨著中國國民經濟年均GDP的高速增長，特別是汽車、建筑、石油化工、電子信息業等行業的快速發展，為有機氟材料的發展提供了廣闊的市場空間。與全球含氟高分子材料的生產能力與消費需求快速同步增長，亞洲地區尤其是中國的發展迅速，近幾年全球消費增長率在4%左右，而中國的年增長率超過15%。中國與美國、日本、歐盟形成了世界四大氟產品生產和消費區。我國“十一五”以來從事氟化工的企業有1000多家，2009年產值為300億元，2011年約為600億元，預計到“十二五”末中國氟化工行業總產值將達到1500億元以上[3]。

有機硅材料被稱為是工業的維生素，科技發展的催化劑，與航空航天、電子電氣、汽車、醫療、化工、輕紡等緊密相連，其消費水平與國民經濟和人民生活水平密切相關；特別是高性能有機硅材料是制造近遠程導彈、運載火箭、航天飛機、通訊衛星、高速列車等不可或缺和替代的材料。我國有機硅行業起始于20世紀50年代，經過50多年的發展，有機硅材料以其優異性能和特殊功能，廣泛應用于日常生活、各個工業部門和高新技術領域與新興戰略產業，成為不可或缺和不可替代的化工新材料。90年代以后，有機硅行業已發展成為技術密集，在全球國民經濟中占有重要地位的新型產業。我國政府一直鼓勵和支持有機硅材料的發展，列為重點發展領域。近幾年，隨著世界有機硅巨頭紛紛投資在中國建廠和研發機構，世界有機硅已經進入中國時代[4]。中國的有機硅工業已形成門類齊全、品種較多、與其他產業關聯度大的高新技術產業，是世界上發展最快的國家，發展潛力和市場前景巨大，已取得令人矚目的成就，成為全球的生產和消費大國。隨著國內建筑、電子電氣、汽車、日化和紡織等制造工業的發展，我國有機硅產品的消費量長期快速增長。2000～2009年間，國內有機硅單體的消費量由2000年的13.5萬t增長到2010年的50.8萬t，增加了3.7倍，年均消費量以20%以上的速度遞增，遠遠高于世界其他國家和地區，是全球有機硅產業發展的主要推動力[5]。

總之，在整個氟硅行業產業鏈中，國內企業在靠近原材料的低端產品方面具有一定的競爭力。在附加值高、加工深度以及技術要求高的產品領域中，基本上由國外企業占據。特別是高端氟硅材料產品的標準，我國還很不健全，急需建立和完善該領域的標準體系，規范產業發展，促進技術進步和產業升級。

2 氟硅材料相關標準情況分析

2.1 國外氟硅材料相關標準情況分析

從表1分析可知，氟硅材料的基礎性標準缺失，建立了部分試驗方法標準、產品標準、材料制品標準，以及零星的制品維護安全指南標準。尚未建立相應的ISO國際標準，標準多為汽車、航空專用材料的規范性標準，標準以氟橡膠、硅橡膠、氟硅橡膠、氟樹脂、硅樹脂為主，而氟硅樹脂、氟油、硅油、氟硅油、硅烷偶聯劑、氟硅烷偶聯劑的相關標準幾乎未找到，雖然國外企業會建立相應的企業標準但難以獲得也未見公開報道。

表1 國外氟硅材料相關標準

2.2 國內氟硅材料相關標準情況分析

表2 國外氟硅材料相關標準

從表2分析可知，氟硅材料的基礎性標準較為缺失，建立了少量的試驗方法標準、產品標準和材料制品標準，標準多為90年代制定，以行業標準為主，標準以氟橡膠、硅橡膠、氟硅橡膠、氟樹脂、硅樹脂、硅烷偶聯劑為主，而氟硅樹脂、氟油、硅油、氟硅油、氟硅烷偶聯劑的相關標準幾乎未找到，雖然國內企業會建立相應的企業標準但無法共享。

綜上所述，國內外氟硅材料的國際、國家、行業標準尚不健全，有許多品種還沒有標準可依。國內各企業的產品標準、技術規范、操作標準、安全規程等相互之間不公開，缺少行業性規范、缺少標準應具有的專業性和權威性。在國際貿易中，我國的相關標準認可度低，往往采用合同標準，指標和檢測方法由外商決定，容易引起貿易摩擦，往往處于被動局面。中國在氟硅材料領域正在加速發展，大規模擴建，如果不能及時跟上全球氟硅材料行業的標準發展趨勢，我國的氟硅材料發展軌跡也會跟不上全球氟硅材料發展軌跡，所以需盡快完善適合我國國情又合乎國際潮流的標準體系，急需制定專業性強、實用性強的國家標準及行業標準，以滿足國內氟硅材料行業的發展需求[6]。

3 展望

3.1 建立氟硅材料標準體系時機成熟

縮短我國新材料產業與國際先進水平的差距，增強企業發展實力，參與國際競爭，加速產業轉型是有效的途徑之一。新材料目前大約10%左右的領域處于國際領先水平，60%～70%處于追趕狀態，還有20%～30%與國外同行存在相當的差距。而我國氟硅材料已逐漸形成較完整的產品體系。中國氟化工行業總產值預計到“十二五”末將達到1500億元以上，有機硅則以年均消費量以20%以上的速度遞增，遠遠高于世界其他國家和地區，已成為全球氟化工、有機硅、氟硅產業發展的主要推動力，已跨入世界氟硅材料生產大國行列，正在為國民經濟的持續、快速發展做出積極貢獻[6]。國外氟硅材料的相關標準有部分可參考，但試驗方法和產品標準較為缺失。急需制定既適合國情又能主導氟硅材料行業的標準，如氟樹脂、氟橡膠、氟油、硅樹脂、硅橡膠、硅油、硅烷偶聯劑、氟硅樹脂、氟硅橡膠、氟硅油、氟硅烷偶聯劑的基礎、通用方法、產品、節能減排及安全環保等標準。盡快搭建氟硅材料標準框架，建立較為完善的氟硅材料標準體系。

瞄準國際先進水平，立足自主技術，健全氟硅材料標準體系、技術規范、檢測方法和認證機制。加快制定氟硅材料產品標準，鼓勵產學研用聯合開發重要的綜合性標準，積極參與氟硅材料國際標準制定，加快國外先進標準向國內標準的轉化。加強氟硅材料品牌建設和知識產權保護，鼓勵建立氟硅材料專利聯盟。加快建立氟硅材料檢測認證平臺，加強產品質量監督，建立氟硅材料產品質量安全保障機制。

3.2 氟硅材料標準制修訂建議

3.2.1 充實標準體系內容

主要解決有與無的問題，從面上布局。各類氟硅材料都能建立幾個綜合標準，作為樣板，逐步形成完整的標準體系。

3.2.2 試驗方法入手

根據氟硅材料行業發展現狀，建議應適時開展氟硅材料標準的研究，對既符合國內外氟硅行業發展趨勢，又能促進氟硅材料科技進步的基礎標準、試驗方法標準條件成熟時應及時立項制定[6]。應優先選擇能規范主導產品質量的基礎方法和重要試驗方法，如：《氟、硅、氟硅樹脂 術語》、《氟、硅、氟硅樹脂 分類及命名》、《氟、硅、氟硅樹脂 分子量測定通用方法》、《氟、硅、氟硅樹脂 密度測試方法》等。

3.2.3 技術成熟和市場急需者適時立項

建議應適時開展氟硅材料主導產品的研究，制定符合國內外標準發展趨勢，能促進氟硅材料科技進步的的產品標準，對技術成熟、市場急需的產品及時立項制定，如：《水處理膜專用聚偏氟乙烯（PVDF）樹脂》、《太陽能背膜專用聚偏氟乙烯（PVDF）樹脂》、《鋰離子電池粘結劑專用（PVDF）樹脂》、《電子級超高純聚偏氟乙烯（PVDF）樹脂》等。

[1] 宦芳紅.化工新材料與新機遇[J].化學工程與裝備，2011，(11)：153-154.

[2] 中華人民共和國工業和信息化部,新材料產業“十二五”發展規劃[EB/OL].(2012-2-22)[2012-11-24].http://www.miit.gov.cn/n11293472/n11293832/n12771663/14470589.html

[3] 中國氟硅有機材料工業協會2011年年會,中國氟化工行業“十二五”發展戰略規劃[EB/OL].(2011-11-7)[2012-11-24].http://wenku.baidu.com/view/1d2fe7dcad51f01dc 281f14a.html

[4] 周勤，張愛霞，曾向宏.2010年國外有機 硅進展[J].有機硅材料，2011，25(4):259-278.

[5] 張愛霞，周勤，陳莉.2010年國內有機硅進展[J].有機硅材料，2011，25(3):171-189.