日本北里大学与大阪公立大学在NEDO(日本新能源产业技术综合开发机构)的委托支持下,成功研发并实现了世界首款不依赖稀有金属的硅酮固化用铁触媒。这一突破性成果标志着硅酮材料制造领域在摆脱对铂等贵金属依赖方面迈出了关键一步,为构建可持续且稳定的产业基础提供了全新路径。
传统硅酮固化工艺主要依赖铂触媒,广泛应用于从工业涂层、医疗材料到厨具等广泛领域。然而,铂触媒存在显著缺陷:其可采储量有限且地缘政治风险高,价格波动剧烈,导致生产成本不稳定;同时,铂触媒易受氮、硫、磷等杂原子“中毒”而失效,限制了含特定功能基团的高性能硅酮材料的开发。此外,铂触媒固化后难以从产品中分离回收,全球约3%的铂产量被永久消耗在固化硅酮中。
新开发的铁触媒在分子结构上进行了针对性优化,不仅实现了与铂触媒相当的高催化活性,还具备优异的耐空气氧化性能。实验表明,该铁触媒在硅酮中的添加量可低至百万分之一(1ppm),且固化后产品无色透明,完全满足高端应用需求。更关键的是,研究团队成功验证了该铁触媒在含有氮、硫、磷等杂原子的硅酮材料中同样能高效固化,解决了传统铂技术无法处理的难题。
目前,北里大学正与多家硅酮相关企业开展联合研究,加速推动该技术的产业化应用。产品化铁触媒将于2026年1月21日起由东京化成工业正式发售,并计划于同年1月28日至30日在东京国际展览中心举办的"nano tech 2026"展会上进行展示。这一进展不仅有望显著降低硅酮制造成本,还将为开发新型功能材料打开大门。
对中国硅酮行业而言,这一技术突破具有重要启示:随着全球供应链不确定性增加,开发不依赖关键稀有金属的替代催化技术已成为提升产业韧性的关键方向,中国相关企业应密切关注此类技术动态,积极布局自主可控的绿色制造解决方案。
