全球有机硅研发与使用（二）

●个人护理品行业

   个人护理用品市场中化妆品是一大分支，目前世界化妆品市场价值80～100亿美元，年增长率4%～5%，中国、印度等发展中国家可达10～20%，甚至更高。该行业中，有机硅的应用在上世纪50年代就已开始，上世纪70年代，无色透明、挥发性低的环体开始用作止汗剂，之后有机硅大量用于护肤品、化妆品、防晒液、香波和护发用品等。

目前用于化妆品工业的主要是（有机）改性有机硅、有机硅弹性体掺混体等，其中各类硅油、有机硅弹性体、有机硅丙烯酸酯共聚物、有机硅聚醚等增长很快。目前每年个人护理品行业所需有机硅原料需求超过2万t，其中硅油占18%。据统计，2003年美国洗护用品用有机硅原料市场约为3.15亿美元，2008年将增长至4.59亿美元，据称2013年将增至6.53亿美元。

有机硅材料已成为化妆品创新不可缺少的基础，用于日化产品生产的。据报道，1985年有28%化妆品新产品中使用有机硅，这一数据到2004年已翻番。有企业将化妆品中的有效成分如维生素A、棕榈酸酯等用有机硅做成nm级胶囊，供化妆品厂直接使用的，据称这类胶囊在40℃下可稳定3个月，而未胶囊化的只能稳定1个月；硅橡胶粉包覆二氧化硅能掩盖皱纹并能控制皮脂；经功能化的硅树脂有很好的耐皂洗性，在皮肤上形成柔软、光亮的粘性膜；有机硅聚醚嵌段聚合物能制成储存期较长的乳剂，为创制化妆品新品种提供更大的选择。

本行业主要的跨国公司都看好日化市场，有的公司投资建立新的个人护理用品中心。将个人护理品作为今后发展战略，其开发研究主要集中在凝胶技术、液体和树脂的功能化方面。

1.透气性好的硅乳液

   硅乳液是有机硅在日用化学中应用的重要品种之一，现有护肤品开发着重在增加与皮肤的粘附性和涂膜强度，但会因透气性差而导致过敏和皮肤潮湿，也会使伤口愈合慢或造成损伤而导致用途受到限制。

   日本开发出一种用先进工艺合成的有机硅和丙烯酸核/壳型非水性硅乳液，其透明性好，据称对皮肤的刺激、出汗和过敏反应都很小。能提高与皮肤的粘附性和抗水性，克服紧密感和透气性差的缺点，还可用于医药工业。

2.表面活性剂

支链型聚醚改性有机硅表面活性剂，其主链为硅氧，有烷基和聚醚支链，能溶于化妆品中的矿物油、异丙醇等，在乙醇、丙二醇、1，3—丁二醇、甘油等中部分可溶。

3.预混料

   为方便使用，有企业将硅油做成可溶于水、具有良好分散性的硅油纳米级颗粒，在化妆品生产过程中，其只需与防腐剂、杀菌剂混合就可成为无色、透明、附加值高的化妆品。

4.面膜

硅橡胶配入一定量金粉制作的面膜能改善面部血液循环，有此类面膜商品每张售价达数十美元。

5.交联硅氧烷颗粒

   一种圆球状交联的硅氧烷小颗粒因有防成团作用正被应用在化妆品中，它是以三官能甲基单体经水解、缩聚而成，有良好的流动性、化学稳定性和耐热性，粒径范围< 1 ~12 μ m，粒径的分布窄，颗粒大小与反应时的搅拌速度、pH值、温度和浓度等有关。

6.长链烷基硅油

   长链烷基硅油有优良的润滑、流动性、无刺激和良好的相容性、配伍性、疏水透气性、高折射率、对皮肤无刺激、无害，有优良的表面覆盖性和色素分散性，在个人洗护用品、化妆品中也有应用。

●生命科学

1.活性物质

   前苏联学者研究的西拉川有生物活性；现有报道称某种硅醇有杀菌作用；一种三唑并嘧啶有杀微生物活性，特别是杀霉菌活性。

2.药物合成

   三甲基氯硅烷在药物合成中作暂时性的基团保护剂已有悠久历史，市场目前对三乙基氯硅烷和三甲基碘硅烷等也有需求。三乙基氯硅烷市场价格为每吨17万元（每克170元）。

有机硅化合物正直接进入药物的组成中。有报道称，有机硅可用于合成可治疗细胞增生类疾病的不饱和脱氧核苷；合成促进骨自然再生的新的含硅化合物；在糖肽抗菌素的合成中也要引入硅；还有磁性聚硅氧烷-聚乙烯醇IPN复合物（它的铁磁衍生物）用作共价固定抗原的载体等；含硅的巯基化合物具有亲脂性，相关药物可穿透肠壁、细胞膜，从而提高治疗效果。

此外，用四氯化硅作原料制的纳米颗粒在紫外线照射下能放出活性氧用于治肿瘤。

3.医用器材和植入体

   医疗领域一直对有机硅材料有很大需求，其主要用于制造胶粘剂、硅胶管、导尿管、分流支管、气囊，医用器件润滑等。

   人们熟知的乳房假体植入问题，美国FDA研究4年后已同意继续使用。据统计，2005年，乳房假体植入制品在1.95亿美元的医用硅制品市场中占约3000万美元，到2015年，其将在约3.7亿美元的医用硅制品市场中占约8000万美元。

普通的接触眼镜不透氧、不吸水、佩戴不便。现在，用有机硅水凝胶开发的接触眼镜能通过氧气还能吸水，毋须天天从眼眶内取出，已经可以连续佩戴15天，有的达30天。据预计到   2009年，此类接触镜在美国市场中将占有2/3的销售额。这些凝胶采用新型含硅单体制成，其端基是能聚合的阳离子亲水基团。

   在医用材料方面，有机硅仍将替代传统的、会引起过敏或不符合环境要求的材料，如胶乳、PVC制的医用材料等，这已经成为趋势。

   在汽车工业中，有机硅也有大量应用。如汽车安全气囊是用硅橡胶涂覆的；为适应高热和有燃油的环境，汽车工业采用了内层用氟硅橡胶和聚酰胺纤维增强，外层为有机硅橡胶，耐高热、成型性优良的复合橡胶管；硅油在汽车工业中的用途也很广泛。

●中国有机硅工业前景展望

   国内有些领域的研发工作已达到相当高的水平，如武汉大学的直接法合成三烷氧基硅烷，无论在质量上和成本上都是领先的。

   国内有机硅相关专利和论文数量也在增加，研发工作相当活跃，而且也相当前沿，例如：2006年初报道的威斯康星大学Robert West教授发现的一种含硅五元杂环芳香族化合物，叫Silole dianion。Silole 是硅杂环戊二烯，它的活性很高，随后有报道称一种硅杂环戊二烯衍生物可用于研发有机发光二极管的、能发强烈蓝光和电子转移材料，不久另有报道称研发了能高度发光的硅杂环戊二烯为核的枝状聚合物。我国中科院化学所也报道称用六苯基硅杂环戊二烯制纳米线有发光性能。

   中国的有机硅工业经过50多年的发展已经具有较好的基础。近几年、多家民营企业成为增加有机硅基本原料的生力军，如江苏梅兰、宏达、浙江合盛等先后投产，山东东岳、浙江中天、山西三佳等也将建成甲基氯硅烷装置。加上计划中的蓝星天津公司、外方独资的张家港项目以及迈图与新安的合资项目等，估计在2010年左右我国的甲基氯硅烷总产能将接近180万t/a，将超过国外道康宁、迈图和瓦克三大公司的总和，有人据此即乐观地认为届时中国将成为世界有机硅生产大国和出口大国。

   实际上，随着国内单体新装置陆续投产，我国市场的竞争将日趋激烈，也孕育着相当大的投资风险。只有那些在甲基氯硅烷的成本、中间体质量和下游产品开发和市场服务体系建设方面表现突出，能连续不断推出高附加值新产品的企业才能会具有较强的抗风险能力。

有机硅产品品种多、批量小，是智力密集和资本密集型产业，国内厂商除了要大力将现有体系下各种硅橡胶、硅油、硅树脂、硅烷偶联剂制品推向市场外，还要加大研发力度，围绕下游相关市场最新需要，开发出适应客户要求、附加值更高的制品，将发展有机硅下游产品特别是精细化学产品提到应有高度。