按照性质不同,聚碳硅烷可分为液态聚碳硅烷以及固态聚碳硅烷两种类型。液态聚碳硅烷(LPCS),指具备线形或枝化结构的特殊高分子化合物,与固态聚碳硅烷相比,其具备陶瓷产率高、流动性好、可自交联等优势,可用于制备碳化硅纤维、碳化硅薄膜、碳化硅基复合材料,在航空航天以及核能领域拥有广阔应用前景。
液态聚碳硅烷制备方法包括Grignard偶合聚合法、开环聚合法、硅氢加成法、Wurtz偶合聚合法等。Grignard偶合聚合法通常以氯甲基三氯硅烷为原材料,经格氏反应、缩聚反应、交联反应等流程制得成品,该法具有生产成本低、成品收率高、成品质量好等优势,为较具应用前景的液态聚碳硅烷制备方法。
近年来,我国企业及相关科研机构持续发力,带动液态聚碳硅烷专利数量不断增加,主要包括《一种低粘度、高产率的液态聚碳硅烷及其制备方法》、《一种液态聚碳硅烷的制备方法》、《一种液态超支化聚碳硅烷、制备方法及其应用》、《一种液态聚碳硅烷的过滤方法及过滤装置》等。在此背景下,我国液态聚碳硅烷产量及质量将进一步提升。
根据新思界产业研究中心发布的《
2024-2029年中国液态聚碳硅烷(LPCS)行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,液态聚碳硅烷陶瓷产率较高,作为陶瓷前驱体,可用于制备碳化硅陶瓷基复合材料。碳化硅陶瓷具备耐腐蚀、耐磨损、高温稳定性好、轻量化、强度高等优势,以其为基材制成的复合材料可用于制造航空航天发动机热端部件、空间遥感系统支撑结构件、航天运载器热防护材料等。未来伴随碳化硅陶瓷基复合材料应用范围不断扩展,液态聚碳硅烷行业将迎来发展机遇。
目前,我国液态聚碳硅烷尚未实现商业化应用,以实验室研发为主。2020年中国科学院宁波材料所科研团队自主设计出一种液态聚碳硅烷中试平台,成功合成出公斤级液态聚碳硅烷。未来随着研究深入,我国液态聚碳硅烷行业发展速度将进一步加快。
新思界
行业分析人士表示,液态聚碳硅烷作为一种高性能碳化硅陶瓷前驱体材料,应用需求旺盛,行业发展前景较好。未来伴随我国航空航天技术不断创新突破,液态聚碳硅烷行业发展将迎来机遇。但目前,我国液态聚碳硅烷行业尚处于起步阶段,未来伴随研究深入、技术进步,其商用化进程将进一步加快。
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