第二章有机硅单体的制备方法
有机硅材料的制备与性质
有机硅材料的制备与性质有机硅材料是由碳、氢、氧和硅等元素组成的高分子材料,因其具有高温抗氧化性、高强度、耐腐蚀、绝缘、耐热性、抗辐射性、防水性等特点而广泛应用于航空、汽车、电子、建筑、医疗等领域。
本文将介绍有机硅材料的制备和性质。
一、有机硅材料的制备有机硅材料的制备方法多种多样,以下是其中几种常见的制备方法。
1.水解法水解法将有机硅单体与水在酸催化剂的作用下进行水解反应制备有机硅材料。
水解反应发生后,生成的硅醇与有机官能团发生缩合反应,形成有机硅高分子。
此方法制备的有机硅材料质量稳定,制备过程简便。
2.聚合法聚合法将有机硅单体通过自由基聚合、阴离子聚合或阳离子聚合等反应得到有机硅高分子。
聚合反应需要催化剂的存在,常用的催化剂有过渡金属催化剂和碱性催化剂。
这种方法制备的有机硅材料品质较高,可以通过改变反应条件控制分子量和结构。
3.共聚法共聚法是将有机硅单体与非硅烷基单体进行共聚反应制备有机硅材料。
在反应中,有机硅单体的引入改变了聚合物的化学结构和物理性质。
共聚法制备的有机硅材料具有不同于聚合物和无机材料的合成结构和物理化学性质。
4.微乳液法微乳液法是将有机硅单体分散在水中,形成微乳液之后,加入表面活性剂、碱性催化剂和下线活性剂等,并在高转速下进行反应得到有机硅材料。
此方法制备的有机硅材料具有粒径小、分散性好、催化剂效率高等优点。
二、有机硅材料的性质有机硅材料由碳、氢、氧和硅等元素构成,其物理化学性质有很多独特的特点。
1.高温抗氧化性有机硅材料的高温抗氧化性能优异,长时间经受高温无明显膨胀、龟裂等现象,保持着其优良的物理化学性质,因此广泛应用于高温下的设备和构件制造。
2.耐腐蚀有机硅材料具有很强的耐腐蚀性能,可以经受酸、碱、盐等腐蚀性介质的侵蚀。
其耐腐蚀性能比许多金属和合金要好,因此在海洋环境、化学工业、水处理等领域具有广泛应用。
3.耐热性有机硅材料的耐高温性能非常突出,其熔点和玻璃化转变温度均很高,即便在高温下也能维持其物理化学性质不变。
有机硅单体生产工艺
有机硅单体生产工艺、原辅消耗及效益分析一、 合成工艺有机硅合成属精细化工范畴,合成路线较长,单体合成段工艺控制严格,以甲醇、氯化氢、硅粉等原料合成有机硅单体工艺可分为五段。
第一段:一氯代甲烷的合成在0.4MPa 压力和氯化锌催化剂的作用下合成一氯代甲烷(沸点-24℃)。
第二段:有机硅单体的合成在该工段一氯甲烷气体携带硅粉(60-160目)进入流化床,在300℃,0.2-0.3MPa 压力,CuCl 催化剂作用下,合成有机硅单体。
单体 含量 分馏纯度 估价(万元/t )⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≥≥≥≥≥→+4.0%98%82.1%98%18.0%98%83%98%2)(2%9.99%80)()(2333332233高沸物SiHClCH SiCl CH SiClCH SiCl CH Si g Cl CH 注:生产厂家一般不出售二甲单体(CH 3)2SiCl 2,二甲单体的选择性在国际上可达85%-90%。
第三段:单体分馏经过11个塔及60多台辅助设备,将合成段来的单体精馏分离,根据纯度要求,分离出二甲单体、三甲单体、一甲单体、含氢单体和高沸物等不同组份。
第四段:单体水解二甲单体在盐酸介质存在下水解成线状单体和环体(D n )[]⎩⎨⎧-→+)(环体)(%40%600)(223n n D OHO Si OH H Si CH注:环体中n=3、4、5等,其中四环体即八甲基环四硅氧烷较典型;D环体价格n为26000-27000元/t。
第五段:线状单体裂解将占水解产量60%的线状物进一步裂解变成环体(D n)。
二、原料消耗1万t/a单体生产装置原材料及动力消耗见下表。
表1 有机硅生产原材料及动力消耗一览(按每吨有机硅单体计)三、经济效益分析10 kt/a 有机硅装置投资需1.5-2.0亿元,其中建设资金1亿元;年利润3000万元(5年收回成本);建设周期:2年。
2007-8-31。
有机硅生产技术
有机硅生产技术有机硅是一种含有硅碳键的合成高分子材料。
其独特的性质使其被广泛应用于化工、医药、电子、电力等领域。
本文将介绍有机硅的生产技术,包括原理、工艺流程、设备和产物等方面。
原理有机硅的生产原理是对有机硅单体进行聚合反应。
有机硅单体是指含有硅氧键或硅碳键的单体化合物,例如:聚硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、聚甲基硅烷等。
这些单体可以通过化学反应稳定地聚合形成有机硅高聚物。
有机硅的生产过程需要用到催化剂,通常采用有自由基特征的氧化物或氯化物作为催化剂,如过氧化苯甲酰或氯化癸烷等。
工艺流程有机硅的生产工艺包括单体制备、聚合反应、干燥、筛分和包装几个步骤。
下面是一个基本的有机硅生产流程:1.单体制备:通过化学反应制备有机硅单体,得到单体溶液。
2.聚合反应:将单体溶液加入反应釜中,并加入催化剂启动聚合反应,经过一定时间的加热、搅拌、养晒等工艺操作,使单体聚合成有机硅高聚物。
3.干燥:将聚合后的有机硅高聚物放入烘箱中,进行干燥处理。
4.筛分:将干燥后的有机硅高聚物进行筛分,去除杂质和粉尘。
5.包装:将筛分后的有机硅高聚物装入包装袋中,完成整个生产流程。
设备有机硅生产过程中需要用到的设备如下:1.反应釜:用于储存反应物和催化剂,并启动聚合反应。
2.烘箱:用于对聚合后的有机硅高聚物进行干燥处理。
3.筛分机:用于去除杂质和粉尘。
4.包装机:用于将有机硅高聚物装入包装袋中。
以上几种设备都需要具备一定的耐腐蚀性和温度控制性能。
产物有机硅生产的主要产物是有机硅高聚物。
这些高聚物具有很强的黏合力、加工性、耐化学腐蚀和防水防潮性等特点。
它们可以被制成各种形状和规格的制品,如:硅橡胶、硅树脂、硅脂、硅藻土等。
除了有机硅高聚物外,有机硅生产的副产物还有一些含硅单体和一些未聚合的单体。
这些副产物有时也可以作为其他工业材料的原料,如:硅油、催化剂等。
有机硅是一种非常有价值的材料,其生产技术也是非常重要的。
通过本文的介绍,我们可以了解到有机硅的生产原理、工艺流程和设备,并了解了有机硅高聚物的一些基本特征及其应用。
简述有机硅单体生产的工艺流程
简述有机硅单体生产的工艺流程有机硅单体生产的工艺流程可以分为下述几个步骤:1.硅矿石准备:选用高纯度的硅矿石,如石英、硅灰石或硅酸盐矿石等作为原料。
通过矿石破碎、磨细和浮选等步骤,得到纯度较高的硅酸盐矿石。
2.熔炼和还原:将硅酸盐矿石和还原剂(如焦炭)放入高温电炉中进行熔炼和还原反应。
在高温下,硅酸盐被还原成纯净的金属硅,同时生成CO和CO2等气体。
通过炉底的出口,将生成的液态金属硅收集起来。
3.精制:通过熔炼的硅金属中,还包含一些杂质,如铝、铁、钙和镁等。
这些杂质需要通过精炼过程去除。
一种常用的方法是将硅金属与氯化氢气体反应生成氯化物,然后通过升华或凝华的方式将其分离出来。
4.氯化:将精炼后的硅金属与氯气进行反应,生成氯化硅。
这是非常重要的一步,因为氯化硅是有机硅合成的重要原料之一、反应中会产生热量,需要控制反应温度和氯气的流量,以确保反应的高效进行。
5.与有机物反应:将氯化硅与有机化合物进行反应,生成有机硅单体。
这个步骤通常涉及到有机合成反应,需要在适当的温度和压力条件下进行。
常见的有机化合物包括甲基氯硅烷、环氧硅烷和硅烷等。
这些有机硅单体可以用于制造硅橡胶、硅油、硅树脂、硅胶等有机硅材料。
6.精炼和分离:生成的有机硅单体中,可能还会残留一些未反应的氯化物或其他杂质。
为了提高产品的纯度,需要对有机硅单体进行精炼和分离。
例如,可以使用蒸馏、结晶、萃取等技术,将有机硅单体从杂质中分离出来,并提高其纯度。
7.筛选和包装:最后,对有机硅单体进行筛选,去除颗粒杂质,确保产品的纯净度。
然后将有机硅单体进行包装,以便于储存和运输。
总的来说,有机硅单体的生产工艺流程包括硅矿石准备、熔炼和还原、精制、氯化、有机反应、精炼和分离、筛选和包装等步骤。
在每个步骤中都需要严格控制温度、压力和反应条件,以确保产品的质量和纯度。
这些有机硅单体可以广泛应用于化工、材料、医药等领域,具有很高的经济和技术价值。
有机硅单体
有机硅单体简介有机硅单体是由有机化合物和硅原子结合而成的化合物。
在化学结构上,有机硅单体往往由一个或多个有机基团连接到硅原子上。
有机硅单体具有独特的物化性质,广泛应用于化工、医药、电子等领域。
本文将介绍有机硅单体的特性、制备方法和应用领域。
特性有机硅单体具有以下特性:1.稳定性:有机硅单体在大多数温度范围和环境条件下都表现出较高的化学稳定性,能够抵抗氧化、酸碱和热分解。
2.低表面张力:有机硅单体具有较低的表面张力,使其在液体表面形成薄膜,有助于润湿和涂覆。
3.耐热性:有机硅单体具有良好的耐热性,能够承受高温条件下的应用。
4.惰性:有机硅单体表现出较高的化学惰性,不易与其他化合物发生反应。
5.绝缘性:有机硅单体具有良好的绝缘性能,常用于电子领域。
制备方法有机硅单体的制备方法有多种,常见的包括:1.水解方法:将有机硅烷类化合物或硅醇与水反应,生成有机硅单体。
这是一种常见且简便的制备方法。
2.氧化方法:通过将有机硅烷类化合物在氧气或氧化剂存在下氧化反应,制备有机硅单体。
3.环化方法:通过有机化合物与硅氢化合物反应,形成环状结构的有机硅单体。
4.聚合方法:将含有硅原子的化合物进行聚合反应,得到有机硅单体的聚合体。
应用领域有机硅单体在众多领域中有着广泛的应用,主要包括以下几个方面:1.化工领域:有机硅单体可以用作涂料、油墨、粘合剂和胶粘剂的成分,具有优异的润湿性、粘合性和耐候性。
2.医药领域:有机硅单体在医药制剂中有多种应用,常用于控释药物的载体和表面活性剂。
3.电子领域:有机硅单体作为绝缘材料广泛应用于半导体、光纤和集成电路等领域。
4.化妆品领域:有机硅单体可以用作化妆品中的成分,常见于护肤品和彩妆产品,能够提供滑腻感和保湿效果。
5.汽车领域:有机硅单体用于汽车涂料和润滑油中,提供防腐蚀和低摩擦的特性。
结论有机硅单体是一类由有机化合物和硅原子结合而成的化合物,具有独特的物化性质。
它的制备方法多样,并且在化工、医药、电子等领域中有着广泛的应用。
有机硅单体合成
有机硅单体合成有机硅单体合成是有机化学中的一个重要研究领域,它指的是通过化学反应合成有机硅化合物的过程。
有机硅化合物是含有硅原子的有机化合物,具有独特的物理和化学性质,在许多领域中具有广泛的应用,如医药、农业、材料科学等。
有机硅单体合成的方法有很多种,下面将介绍几种常见的合成方法。
1. 氢化硅法:氢化硅法是最早被使用的有机硅单体合成方法之一。
它是通过将硅烷(如三甲基硅烷)与氢气在催化剂存在下反应,生成有机硅化合物。
这种方法简单、高效,适用于合成一些简单的有机硅单体。
2. 氢化还原法:氢化还原法是一种常用的有机硅单体合成方法。
它是通过将硅酮(如二甲基硅酮)与氢气在催化剂存在下反应,生成有机硅化合物。
这种方法可以合成一些较复杂的有机硅单体,具有较高的产率和选择性。
3. 烷基化法:烷基化法是一种常见的有机硅单体合成方法。
它是通过将有机卤化物与硅烷在催化剂存在下反应,生成有机硅化合物。
这种方法可以合成各种不同的有机硅单体,如烷基硅烷、烷基硅醇等。
4. 硅醚化法:硅醚化法是一种常用的有机硅单体合成方法。
它是通过将醇类与硅烷在催化剂存在下反应,生成有机硅化合物。
这种方法可以合成硅醚类、硅酮类等不同类型的有机硅单体。
除了以上介绍的几种常见的有机硅单体合成方法外,还有许多其他的合成方法,如烷基硅基化法、醛基硅基化法等。
这些方法都具有各自的特点和适用范围,可以根据具体的需求选择合适的合成方法进行有机硅单体的合成。
有机硅单体合成的研究不仅可以为有机化学提供新的合成方法,还可以为材料科学、医药等领域的研究提供新的有机硅化合物。
有机硅化合物具有特殊的化学性质和物理性质,可以用于制备新型材料、开发新药等。
因此,有机硅单体合成的研究具有重要的科学意义和应用价值。
有机硅单体合成是有机化学中的一个重要研究领域,通过不同的合成方法可以得到各种不同类型的有机硅化合物。
这些有机硅化合物具有独特的性质和广泛的应用,对于推动有机化学和相关领域的发展具有重要意义。
第二章 生产单体的原料路线
第二章 生产单体的原料路线工业生产的高聚物按其化学组成可按如下分类:(1)加聚型高聚物:α-烯烃聚台物;乙烯基聚合物,二烯烃类聚台物等。
(2)逐步聚合型高聚物:聚酯,聚酰胺;聚醚;聚氨酯类、有机硅聚合物、酚醛树脂、环氧树脂等。
单体的来源:高分子合成材料广泛应用于各工业部门或作为日常生活用品。
要求原料来源丰富、成本较低。
而原料单体的成本却占很大的比重,所以要求单体的生产路线要简单,而且经济合理。
当前最重要的原料来源路线有:1.石油化工路线2.煤炭路线3.其他路线2.1 石油化工路线原油:从油田里开采出来的没有经过加工处理的石油。
分为石蜡基石油,环烷基石油,芳香基石油以及混合基石油。
石油分馏产品:石油裂解:在一定条件下,把分子量大, 沸点高的烃断裂为分子量小、沸点低的烃的过程。
热裂解 目的:提高汽油的产量缺点:温度过高,发生结焦现象催化裂解目的:提高汽油的质量和产量催化剂:硅酸铝,分子筛(铝硅酸盐)石油的催化重整支链化:提高汽油质量环化:生产芳烃催化剂:Pt Re石油经裂解、重整分离可以得到烯烃、丁二烯和芳烃、苯、甲苯、二甲苯等。
它们是重要的 基本有机原料,而烯烃中的乙烯、丙烯和丁二烯,则又是重要的单体。
从这些基本有机原料 可以合成各种单体。
从而得到各种合成树脂与合成橡胶。
2.2煤炭原料路线煤炭是我国能源的主要提供者危害:水---浪费燃料 盐----腐蚀设备 处理:脱水 脱盐 杂质成分:水,氯化钙,氯化镁等盐类 油田 原油2.3其他原料路线主要以农副产品或木材工业副产品为基本原料,直接用作单体或经化学加工为单体。
优点:充分利用自然资源、变废为宝缺点:只能小量生产某些单体;原料不充足、成本较高。
1. 糠醛糠醛是从农副产品中提炼的最重要的单体,由稻草、米糠和棉籽壳等农副产品制得。
稻草、米糠和棉籽壳中所含的五碳多糖经酸性水解生成五碳糖.再经脱水反应生成糠醛。
糠醛和丙酮缩聚可得糠醛-丙酮树脂,糠醛和苯酚缩聚可得糠醛-苯酚树脂,糠醛和糠醇缩聚可得糠醛-糠醇树脂,糠醛加氢得糠醇,后者和甲醛缩聚可得糠醇-甲醛树脂。
有机硅生产工艺
有机硅生产工艺有机硅是一种具有特殊性能的化学物质,在许多工业领域都有广泛应用。
下面将介绍有机硅的一种常见的生产工艺。
有机硅的生产工艺主要包括硅烷法、聚合法和水解法。
硅烷法是一种常用的有机硅生产工艺。
该方法利用硅烷化合物作为原料,通过加热反应产生有机硅。
这种方法通常是在高温和高压条件下进行的。
具体步骤如下:首先,将硅烷原料与催化剂加入反应釜中,加热到一定温度,催化剂开始起作用。
然后,气相反应将硅烷分解为有机硅和氢气。
反应产生的氢气需要及时排放,以保证反应正常进行。
在反应结束后,通过冷却和分离等步骤,将有机硅从反应混合物中分离出来。
聚合法是另一种常用的有机硅生产工艺。
该方法利用环氧硅烷作为原料,通过聚合反应产生有机硅。
该方法通常在常温下进行,相对于硅烷法而言更为简单。
具体步骤如下:首先,将环氧硅烷原料与催化剂加入反应釜中,搅拌均匀。
然后,通过加热反应,环氧硅烷发生聚合反应生成有机硅。
反应结束后,通过冷却和分离等步骤,将有机硅从反应混合物中分离出来。
水解法是一种较为常见的有机硅生产工艺。
该方法利用硅氢化合物作为原料,通过与水反应产生有机硅。
该方法通常在常温下进行,反应简单易操作。
具体步骤如下:首先,将硅氢化合物原料与水混合加入反应釜中。
然后,通过酸催化反应,硅氢化合物与水发生水解反应生成有机硅。
反应结束后,通过分离和干燥等步骤,将有机硅从反应混合物中分离出来。
以上是有机硅的三种常见的生产工艺。
不同的工艺适用于不同的生产需求。
在实际生产中,根据产品的要求和工艺条件的控制,选择合适的生产工艺,可以有效地提高有机硅的生产效率和产品的质量。
总而言之,有机硅的生产工艺涉及硅烷法、聚合法和水解法等方法。
这些工艺在不同的条件下有不同的适用性。
通过合理选择和控制生产工艺,可以生产出高质量的有机硅产品。
有机硅生产工艺流程图
有机硅生产工艺流程图有机硅是一种化学合成材料,具有许多优良的特性,如优异的导电性、耐高温性和化学稳定性等。
它被广泛应用于电子、光电、光学、能源等领域。
下面将介绍有机硅的生产工艺流程。
有机硅的生产通常采用硅烷法和聚合法两种方法。
硅烷法是通过硅烷化合物与二氧化硅反应制备有机硅。
聚合法则是通过有机硅单体的聚合反应合成有机硅。
以下是一种常用的硅烷法生产有机硅的工艺流程图:1. 原料准备:工艺开始时,需要准备合适的原料,包括硅烷化合物和二氧化硅。
2. 硅烷化反应:将硅烷化合物与二氧化硅在反应釜中进行硅烷化反应。
这个反应过程需要控制适当的温度和反应时间,以促进硅烷化合物与二氧化硅的反应。
3. 硅烷化产物处理:硅烷化反应结束后,得到的硅烷化产物需要经过一系列的处理步骤,如过滤、洗涤、脱水等,以去除杂质和不溶性物质。
4. 合成有机硅:将经过处理的硅烷化产物与其他有机硅单体进行聚合反应。
这个过程需要控制适当的温度和反应时间,以获得高分子量和理想的分子结构。
5. 产品后处理:合成有机硅后,需要对产品进行后处理,包括洗涤、脱溶剂、干燥等。
这个过程旨在去除余留的溶剂和杂质,并使产品具有适当的形态和纯度。
6. 产品检测和质量控制:生产出的有机硅产品需要进行质量测试和检测,以确保其符合相关的标准和要求。
常见的检测指标包括分子量、化学成分、热性能等。
7. 包装和储存:经过质量检测合格的有机硅产品将被包装,并进行标签和储存,以便后续的销售和使用。
以上是有机硅生产的一种常见工艺流程,不同的生产厂家和产品可能会有一些差异。
在实际生产过程中,还需要根据具体的情况和要求进行工艺调整和优化,以提高产量和产品质量。
有机硅单体合成过程的影响因素
有机硅单体合成过程的影响因素摘要:使用直接法合成有机硅单体的反应过程中,有机硅单体合成的影响因素较多:从原料端的工业硅、氯甲烷中杂质元素含量、含水率等的严格要求,到反应过程中的催化剂体系以及操作条件,每个阶段均对有机硅单体的合成影响巨大。
原料与操作条件也有一定关联关系,需要深入研究。
随着工业硅生产过程中冶炼技术的提升,对工业硅中的杂质未来将做到精细化调控,将有助于有机硅单体品质的提升。
工业硅粉末的粒径则需要与进气速率及压强等操作条件达到较好的匹配,以期实现较好的流态化与反应。
反应过程中的催化剂体系则需要与工业硅中的杂质种类和物相形成较好的组合。
未来有机硅行业必将朝着高质量、上游集成度高,下游精细化的方向发展。
研究低成本、高质量的有机硅单体合成方法,对促进我国有机硅行业整体发展水平和技术水平的提高具有重要意义。
关键词:有机硅;单体合成;过程;影响因素引言:有机硅产业链较长,同时包含了无机材料和有机材料,其应用领域包括医疗美容、医药卫生、汽车工业、日化产品、电子元器件及航天工业等。
相关研究显示,预计至2025年,有机硅市场份额将从当前的500亿元上升至945亿元,复合年均增长率高达12.26%。
当前,中国人均有机硅消费量低于1kg,与西方发达国家存在较大差距。
有机硅单体的制备是利用工业硅粉与氯甲烷在催化剂(一般为铜系催化剂)催化下,在流化床中一定温度和压力条件下反应得到一系列的甲基氯硅烷及其副产物(反应产物不低于40种)。
其中,最重要的单体为二甲基二氯硅烷。
因为有机硅单体合成具有反应周期长,技术难度大等特点,往往需要投入大量资金和技术。
有机硅生产技术也被视为衡量一个国家或地区工业水平的重要指标。
有机硅单体的合成经历了金属有机化合物法、氢硅化加成法、再分配法、热缩合法及直接合成法等方法。
由于直接法工序最简单,且不需要使用溶剂,因此成本较低,最终被确定为工业化生产的路径,即使用氯甲烷和工业硅粉在催化剂作用下合成有机硅单体。
单体车间操作规程(有机硅单体合成)
单体合成车间工艺操作规程XXX第一章导热油岗位1 任务a在反应启动时提供热量,待流化床转入正常生产时作为移走反应热的冷却手段,通过废热锅炉与油冷器降低进床油温和调节进油量来控制流化床温度。
b在流化床推料前,给氮气加热,供系统吹除、干燥。
c加热一旋、二旋系统及其连接管道,一旋、二旋受、排料斗,避免粗单体和氯甲烷冷凝润湿粉尘而引起系统堵塞。
d给洗涤塔再沸器提供热量。
e给进床氯甲烷过热提供热量。
f给闪蒸罐提供热量。
2 管辖范围2.1组成情况简介热油循环包括加热炉油系统、反应器油系统、A区油系统、B区油系统。
2.2分区情况及作用a 加热炉系统本系统包括加热油槽、加热炉热油泵加热炉其主要作用是加热循环系统内的导热油,不断补充热量供各用户使用。
b 反应器油系统本系统包括反应器热油槽、反应器热油泵\热锅炉、油冷器、排污膨胀器、排尽用油槽,其作用是在流化床反应器开、停车时提供、移走热量,以维持流化床反应温度在正常范围内。
c A区油系统本系统由A区油泵和A区油槽组成,其主要作用为加热过热器,使进床CH3Cl过热,加热一、二级旋风分离器及受料斗、排料斗,保持系统畅通,防止管路和设备堵塞。
d B区油系统本系统由B 区油泵、B区油槽组成,其主要作用为洗涤塔再沸器和闪蒸罐提供热量,以回收氯甲烷和高沸物。
3 相关岗位的联系4 工艺流程简述6 主要设备、仪表6.2 主要仪表一览表7 操作方法7.1开车7.1.1开车准备(1)检查系统阀门是否处于正常位置。
(2)检查各油槽液位是否满足要求。
7.1.2送油至各系统相继启动加热炉油泵、反应器油泵及各区热油泵,向各设备送导热油,冷循环半小时。
7.1.3油脱水原始开车或开车前补加了一定量新导热油时,均需进行脱水操作。
其原因是:如果导热油中含有水及轻组份物质,由于在高温下水的蒸汽压较高,对油泵会产生气蚀作用,同时还会降低导热油的传热系数,降低传热效果,并影响油质的稳定,水量多时,甚至会产生爆炸。
第二章有机硅单体的制备方法
第二章有机硅单体的制备方法有机硅单体是一种广泛使用的有机化合物,广泛应用于高分子材料、电子材料、医药和农药等领域。
有机硅单体的制备方法主要包括以下几种。
1.氯硅烷和水的反应:氯硅烷与水反应生成有机硅单体,常用的氯硅烷包括三甲基氯硅烷、三乙基氯硅烷等。
反应条件可以是室温下进行,也可以加热进行,反应时间较短。
该方法制备的有机硅单体易于获取,成本低廉。
2.硅醇的加水分解:硅醇与水反应可以生成有机硅单体和硅醇酸。
硅醇可以通过三甲基氯硅烷与醇反应合成,反应后经脱水即可得到硅醇。
硅醇的加水分解可以在中性或弱酸性条件下进行,反应时间较长。
该方法需要熟练控制反应条件,但可以制备纯度高的有机硅单体。
3.磷酸酯的加水分解:磷酸酯与水反应可以生成有机硅单体和磷酸,常用的磷酸酯有二甲氨基二甲氧基硅烷。
反应条件可以是中性或弱酸性条件,反应时间较短。
该方法可以得到高纯度的有机硅单体,但制备过程中需注意反应温度和控制水的用量。
4.硅烷和非水醇的反应:硅烷与非水醇反应可以生成有机硅单体和醇,硅烷可以是硅烷、硅烷等。
该方法可以在溶剂中进行,反应条件较温和。
制备过程中需要选择适当的非水醇,反应后获取的有机硅单体纯度较高。
5.硅醇和卤代烃的醚化反应:硅醇与卤代烃反应可以生成有机硅单体和卤化氢。
该方法多在溶剂中进行,反应温度较高,反应时间较长。
制备过程中需选择适当的卤代烃,反应后获取的有机硅单体纯度较高。
以上是有机硅单体的几种常见制备方法,每种方法都有其适用范围和优缺点。
在实际应用中,需要根据具体需求选择合适的制备方法,以获得所需的有机硅单体。
d型有机硅单体
d型有机硅单体D型有机硅单体是指含有硅键和碳键的有机化合物,其中硅原子与四个有机基团或其他官能团相连。
这些单体通常具有高度的化学稳定性、热稳定性和电绝缘性,因此在许多工业应用中得到了广泛应用。
本文将从以下几个方面介绍D型有机硅单体。
一、D型有机硅单体的结构与特点1.1 结构特点D型有机硅单体通常由一个或多个含有Si-C键的基团组成,其中Si-C 键是一种极强的化学键,使得这些单体具有极高的化学稳定性和热稳定性。
此外,这些单体还具有优异的电绝缘性能,在电子器件中得到广泛应用。
1.2 物理特性D型有机硅单体通常为透明或微黄色液态物质,具有低粘度、低表面张力等物理特性。
它们可以通过加热或加压等方式进行聚合反应,形成高分子材料。
二、D型有机硅单体的制备方法2.1 直接合成法直接合成法是指通过在无溶剂条件下将硅烷和有机卤化物反应而得到D型有机硅单体。
这种方法具有简单、高效等优点,但需要高温和高压条件下进行反应。
2.2 水解法水解法是指通过将硅烷和含羟基的有机化合物反应,然后进行酸催化水解得到D型有机硅单体。
这种方法具有操作简单、成本低等优点,但需要较长的反应时间。
2.3 热裂解法热裂解法是指通过将硅烷或其他含硅化合物加热至高温,使其发生分解而得到D型有机硅单体。
这种方法具有快速、高产率等优点,但需要使用高温条件下进行反应。
三、D型有机硅单体的应用领域3.1 电子材料D型有机硅单体具有优异的电绝缘性能,在电子器件中得到广泛应用。
例如,在半导体制造中可以用作光刻胶、液晶显示器中可以用作像素间隔材料等。
3.2 涂料和粘合剂由于D型有机硅单体具有极强的化学稳定性和耐腐蚀性能,因此可以用作涂料和粘合剂中的添加剂。
例如,在汽车涂料中可以用作增稠剂、耐腐蚀剂等。
3.3 医疗材料D型有机硅单体可以用于制备医疗材料,例如人工关节、人工心脏等。
由于其高度的生物相容性,使得这些材料具有较好的生物相容性和耐久性。
四、D型有机硅单体的发展前景D型有机硅单体具有广泛的应用前景,在电子、化工、医疗等领域都得到了广泛应用。
有机硅单体合成
醇的影响
影 氯硅烷的影
响
响
因
素
HCl 的影响
2、 酯交换法
低级烷氧基 +
催化 剂
高级醇
催化 剂
部分置换 的混合烷 氧基硅烷
全置换的 高级烷氧
基硅烷
Si-OR + R"OH
Si-OR" + ROH
3、 格氏法
PhBr
MeSi(OMe) 3 + PhCl + Mg I2
+ MePhSi(OMe) 2 MePh 2Si(OMe)
其它硅官 能硅烷
有机氯硅烷的制备方法
直接法
有机金 属化合
物法
有机氯 硅烷
加成法
再分配 法
缩合法
1、直接法
? 在加热及铜催化作用下,由卤代烃与元素硅直接反 应制取有机硅烷的方法
Si + RX
Cu
Δ
R nSiX 4-n
影响直接合成甲基氯硅烷的因素 硅及硅粉
MeCl 的影响 Cu 催化剂及助催化剂
反应温度
4、加成法
游离基加成
氢硅烷
过氧 化物
烯烃
烯烃
过渡金 属或其 他化合 物催化
剂
Si-C键化合物
Si-C键化合物
配位加成
5、再分配法
基团A
化剂, 温度或其 他因素
基团B
? 基团A 、B :
连接于同一个或不同原 子上的基团,包括烃基, 氢以及电负性基团(Cl, F ,OMe ,OEt 等)。
二、有机烷氧基硅烷的制法
压力
2、有机金属化合物法
格利雅法
有机铝法
沃尔茨-菲 蒂希法
第二章有机硅单体的制备方法
+
CH 3SiHCl 2
Pt/C或H
2 PtCl 6
RfCH(CH 3)(CH 3)SiCl 2
Rf=CF3;C2F5;C3F7
这种反应在催化剂作用下发生加成,其反应机理可能为以下两种方式: 一种首先由H发生亲核进攻,进行亲核加成;另一种是由发生亲电进 攻,而进行亲电加成反应。
Cl 3 SiH
格氏反应的溶剂
一般用乙醚,产率不高,采用极性溶剂有 利于提高产率,常使用四氢呋喃(THF)。 实际上经常采用过量的原料(卤代烃), 既作为反应原料又作反应溶剂,这样既节 约溶剂又有利于产物提纯,后处理简单。 如:制格氏试剂苯基氯化镁,可用氯苯作 原料与Mg反应,过量的氯苯作为溶剂,反 应后滤出镁,蒸出氯苯即可得苯基氯化镁。
第二章 有机硅单体的制备方法
2.1有机硅单体的分类
有机硅单体:含有反应活性的原子或基团 的低分子有机硅化合物。 有机硅单体分为两大类: 1、有机硅原子上直接带有官能基团(硅官 能团)≡Si-Cl、≡Si-NH2、≡Si-OR 2、有机硅原子上连接有机基团上带有官能 团(碳官能团)≡Si-CH2Cl、≡Si-RNH2
△ △ △
影响反应的因素
1、硅原子上不同的卤素原子,即不同的卤 化硅其反应活性不同,反应活性顺序为: I>Br>Cl>F 2、硅上卤原子越小,取代烷基数越多,最 多可为4个。 如:SiF4+RMgX→R3SiF或R4Si SiBr4、SiI4与RMgX反应一般只能得到 R2SiBr2 、 RSiI3 。
卤硅烷和卤代烃在金属钠的存在下发生反 应,得到有机硅化合物,此法适合制四烃 基硅烷,特别是用来制四芳基硅烷而不适 应制部分取代硅烷,它不能用来制含卤原 子的有机硅单体,但可用于同时含卤原子 及比卤原子活性差的官能团来制取相应含 有官能团的有机硅单体。如同时含有氯原 子和烷氧基的硅烷,卤原子发生伍尔兹反 应,留下活性比卤小的烷氧基团。
有机硅单体
有机硅单体
有机硅单体是有机硅组分为主的单元,是硅材料应用研究发展的重要基础。
有机硅单
体在实际应用中有着重要的地位,例如光学材料、电子材料、功能材料以及其他个性化产品。
其中,有机硅单体可以通过不同的化学路线发挥着各种性能,用于制备各类产品。
有机硅单体具有优异的性能,能够显著改善物质的物理特性,如硬度、韧性、光学特
性等。
其中,硅烷可以用于润湿性、导电性和抗氧老化性能等方面,有机硅烷还可以改变
熔点、稳定分子结构等。
此外,有机硅单体还具有优良的抗腐蚀性,可以有效防止腐蚀性
物质的腐蚀。
有机硅单体的分离方法主要包括脱氢处理后的高温分离、液相色谱分离和晶体衍射等,而微生物技术是一种新兴的分离分析方法,它可以有效地分离出各种有机硅化合物。
在传
统的分离直接引入有机溶剂时,微生物技术可以减少有机溶剂的使用,同时可以节省分离
的时间和能源。
室温下,有机硅单体的溶解度较低,但在高温下,其可溶性很高,可以与其他原料发
生有机反应,从而制备出更多的有机硅化合物。
因此,有机硅单体具有较高的重要性,
这也使得它成为药物、化妆品和干燥剂等领域中应用有机硅材料发展的基石。
综上所述,有机硅单体是一种功能和特性完善的材料,是硅材料应用及其他大量产品
的重要基础,具有广泛的应用前景。
正是凭借其优异的性能,使有机硅单体在应用中赢得
了越来越多的广泛应用,优越的泛化性能也使它得到了更多的关注。
简述有机硅单体生产的工艺流程
简述有机硅单体生产的工艺流程金属硅通过破碎成硅粉,和催化剂、氯甲烷一起加入到硫化床,进过洗涤塔滤出渣浆后进过粗单体塔获得粗单体。
硅粉和氯甲烷为有机硅生产的原料,硅块进过给料机送至鄂式破碎机进行初步破碎,再送至旋风磨,磨成硅粉,筛分后的合格硅粉由气力输送泵或槽车送至单体合成。
硅粉和氯甲烷在流化床内气固相催化反应合成有机硅粗单体,从流化床出来的气固混合物进过旋风分离器出去大部分粉尘后去洗涤塔,顶部采出的粗单体去粗单体塔进一步分离,粗单体塔地步采出粗单体。
粗单体:混合物,主要含有二甲基二氯硅烷、一甲基三氯硅烷、三甲基一氯硅烷、一甲基二氯硅烷、二甲基氯硅烷、高沸物、低沸物等。
粗单体进过脱高塔、脱低塔、二元塔(产品二甲、一甲)、轻分塔(产品轻沸)、含氢塔(产品:含氢),共沸塔(产品:共沸)、三甲塔(产品三甲)、高沸塔(产品高沸)进行精馏分离操作。
甲基单体精馏具有分离组分多、组分相对挥发度度小、分离纯度高等特点,装置采用微正压、先脱高、后脱低、先后分出一甲、二甲的多塔连续工艺、分别获得多种高纯度的甲基单体产品。
简述有机硅基础聚合物(110 硅橡胶和107 硅橡胶)的生产工艺流程和应用110 硅橡胶二甲加入浓酸循环封闭式管道反应系统发生水解反应生成低聚硅氧烷(二甲水解物)并释放出氯化氢,氯化氢通过管道输送至其他工段生产氯甲烷或者浓盐酸,低聚硅氧烷进过萃取、中和、蒸煮、排水处理,得到合格水解物。
水解物经过静置排水后进入裂解釜,在氢氧化钾催化剂的作用下环花重排,经裂解塔分解出钾盐、线体、得到环体进入脱低塔;脱低塔塔顶采出D3,塔釜液体输送至产品塔;产品塔塔釜返回至水解循环系统水解,塔顶采出DMC。
DMC 和 VMC 混合脱水后,加入封头剂、碱胶发生聚合后经过脱氢脱去低分子得到产品进行包装,即可得到110 甲基乙烯基生胶.甲基乙烯基硅橡胶由于硫化活性提高,耐热性和高温抗压缩变形有很大改进,是产量最大、应用最广的一类硅橡胶,品种牌号也最多。
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四氯乙烯在低温下,以光或过氧化物引发 可得到一些加成产物和缩合产物。 Cl2C=CCl2+HSiCl3→Cl3SiCCl2CCl2H→ CCl2=CClSiCl3+HCl
氯代乙烯在高温下反应得不到加成产物,而主要 得到缩合产物,但可利用这一性质使Si-H键与不 饱和烃高温缩合制得所需要的官能基单体化合物。 如:
6、硅原子上同时带有烷氧基和卤原子时, 由于卤原子活性大于烷氧基(X>OR),与 格氏试剂反应时首先是卤原子先发生反应。 Cl2Si(OEt)2+MeMgCl→Me2Si(OEt)2+2MgCl2 7、烷氧基大小反应活性也不同,其活性顺序 为: MeO>EtO>n-BuO>正丁氧基>异丁氧基>仲 丁氧基>叔丁氧基
3、含烷氧基有机硅单体,通式RnSi(OR)4-n 4、含氨基有机硅单体,通式RnSi(NH2)4-n 5、含氢有机硅单体,通式RnSiH4-n 6、含乙烯基有机硅单体,通式RnSi(C=C)4-n
7、环硅氧烷单体。D3、D4、D5、D6、D8
8、含环氧基有机硅单体
R
RnSi
O
R
卤硅烷和卤代烃在金属钠的存在下发生反 应,得到有机硅化合物,此法适合制四烃 基硅烷,特别是用来制四芳基硅烷而不适 应制部分取代硅烷,它不能用来制含卤原 子的有机硅单体,但可用于同时含卤原子 及比卤原子活性差的官能团来制取相应含 有官能团的有机硅单体。如同时含有氯原 子和烷氧基的硅烷,卤原子发生伍尔兹反 应,留下活性比卤小的烷氧基团。
+ +
+
CH 2 =CH(CH 2 ) 2 CH 3 亲核进攻
Pt [CH 2 CH 2 (CH 2 ) 2 CH 3 ]
+
+
SiCl 3
→Cl3SiCH2CH2(CH2)2CH3(由亲核进攻引发)
XR
Si
3、含羟基有机基硅烷
HOR Si
4、含环氧基有机基硅 烷
R O
Si
5、含羧基有机基硅烷
O HOCR Si
6、含氨基有机基硅烷 7、氰代有机基硅烷
NH2RSi≡ CNRSi≡
2.2有机硅单体的制备方法
2.2.1金属有机法
金属有机化合物在一定条件下可与含Si-X、 Si-OR、Si-H键等化合物反应制得相应有机 硅单体。常用金属有机化合物有RMgX、 RLi、R2Zn、R3Al、RAlCl2、RNa等,都能 与卤化硅反应,将有机基团引入硅原子上, 形成Si-C键,制取有机硅化合物。其中以 格式法、伍尔兹法等较为常见,国内外都 有相当规模生产能力。
+
CH 3SiHCl 2
Pt/C或H
2 PtCl 6
RfCH(CH 3)(CH 3)SiCl 2
Rf=CF3;C2F5;C3F7
这种反应在催化剂作用下发生加成,其反应机理可能为以下两种方式: 一种首先由H发生亲核进攻,进行亲核加成;另一种是由发生亲电进 攻,而进行亲电加成反应。
Cl 3 SiH
SI
4-n
R
O
9、硅醇盐。通式≡Si-OK 10、硅硫醇≡Si-SH 11、硅氰醇≡Si-CN 12、硅硫酸酯≡SiOSO3,硅磷酸酯≡Si-OP(OH)3,硅异硫氰酸酯,硅高氯酸酯等。
2.1.2碳官能有机硅单体
1、含不饱和键的有机 基硅烷。
C=C RSi
2、卤代有机基硅烷 X=F、Cl、Br;R为烷、 芳基
Me3 SiH
+
CH 2 =CHCOCH 3
CH 3 CHCOCH 3 O SiCl 3
O Cl 3 SiH
+
CH 2 =CHCOCH 3
CH 3 CHCOCH 3 O
Cl 3SiH
+
CH 2=CH(CH 2) 2CH 3
Cl 3SiCH 2CH 2(CH 2) 2CH 3
对聚合趋势很强的烯烃(加入2,6-二叔丁基对甲酚或叔丁基邻苯二酚等阻聚剂)可 防止烯烃的均聚而能顺序的进行Si-H加成反应,如:丙烯晴、苯乙烯等进行硅氢加成, 生成1:1的加成产物。
CH2=CHCl+HSICl3 Cl2C=CHCl+HSiCl3 Cl2C=CCl2+HSiCl3
550-650℃ 500℃
600℃
CH2=CHSiCl3+HCl Cl2C=CHSiCl3+HCl Cl2C=CClSiCl3+HCl
Si-H加成反应中,Si-H加成的位置有一个原则: 即 Si Cl 总是加在使烯烃形成最稳定的自由基那个 碳原子上,亦即使烯烃易形成仲、叔自由基的位 置上。如:
(1)格式法
反应通式: RMgX+SiCl4→RnSiX4-n+MgClX RMgX+Si(OR)4→ RnSi(OR)4-n+Mg(OR)X R为烷基、芳基,n=1、2、3,为4时无官 能基。
例
EtMgCl+SiCl4 EtnSiCl4-n+MgCl2 PhMgCl+Si(OEt)4 PhnSi(OEt)4-n+MgCl2 RMgX+Si(OEt)4→ RnSi(OEt)4-n+MgX(OEt) R’MgX+R2(OEt)2 R2R’Si(OEt) +MgX(OEt)
有机锂对不同有机硅化合物的反应活性顺 序为: (o-CH3C6H4)3SiCl> (o-CH3C6H4)3SiH> (o-CH3C6H4)3SiOEt>(1-C10H7)3SiBr> (1-C10H7)3SiCl>(1-C10H7)3SiOEt > (1-C10H7)3SiH
(3)伍尔兹法
2.1.1硅官能有机硅单体
1、含卤原子的有机硅单体。通式RnSiX4-n (X为F、Cl、Br、I),相应的有机硅烷称 有机氟硅烷、有机氯硅烷、溴硅烷和碘硅 烷。此类中以有机氯硅烷为最常用单体, 尤其在工业生产中主要用它制备各种有机 硅聚合物。
2、含羟基的有机硅单体。通式RnSi(OH)4-n、 Me3SiOH、MePhSi(OH)2。 有些硅醇很难制得,如Me3SiCl水解得很快 缩合生成Me3Si-O-SiMe3六甲基二硅氧烷。 需用定量水解或其他方法制得。
3
(CH 3 )2 C CH 2 Si Cl3 (CH 3 )2 C CH 2 SiCl3
(CH 3 )2 C CH 2 SiCl3 HSiCl3 (CH 3 )2 CHCH 2 SiCl3 Si Cl3
对共轭烯烃加成,可以是1,2-加成或1,4-加成, 一般讲1,2加成产物较多。如:
格氏反应的溶剂
一般用乙醚,产率不高,采用极性溶剂有 利于提高产率,常使用四氢呋喃(THF)。 实际上经常采用过量的原料(卤代烃), 既作为反应原料又作反应溶剂,这样既节 约溶剂又有利于产物提纯,后处理简单。 如:制格氏试剂苯基氯化镁,可用氯苯作 原料与Mg反应,过量的氯苯作为溶剂,反 应后滤出镁,蒸出氯苯即可得苯基氯化镁。
140-160℃ 硅管中 Al 375℃
2.2.2硅氢加成法
硅氢加成反应即硅氢化反应是20世纪40年 代发现,成为实验室和有机硅工业生产的 重要方法之一。此法副产物少,而且能得 到一些其他方法难以制得的有机硅化合物, 是形成硅碳键的重要方法。 Si-H键与不饱和键加成的一般通式为: HSiX3+CH2=CH2→CH3-CH2SiX3 HSiX3+CH≡CH→CH2=CHSiX3 X3SiCH2CH2SiX3
如: ClSi(OEt)3+n(C4H9)Cl
Na
C4H9Si(OEt)3+NaCl
金属有机化合物法除上述三种方法外,还 有其他金属有机化合物用来制有机硅单体. 如:SiCl4+ZnEt2 Et2SiCl2+ZnCl2 MeCl+Me2SiCl2 Me3SiCl (p-CH3C6H4)2SiH2+C6H5C(CH3)2K→ (CH3C6H4)2SiHCMe2C6H4
CH 2=CHCN
+
Pt/C RSiHCl
2
CH 3CH(SiRCl 2)CN
R=CH3;Cl
CH 2=CHC 6H5
+
HSiCl 3
Pt/C
Cl 3SiCH 2CH 2C6H5
CH 2=CHCH 2CN
+
HSiCl 3
HPtCl 6·
6H2O
Cl 3SiCH 2CH 2CH 2CNRfH=CH 2HSiX3
(1)自由基加成
Si-H键在加热、紫外光照、γ 射线辐照下 及过氧化物引发剂作用下可与不饱和烃发 生加成反应,可用来制取有机硅单体及其 他有机硅化合物或聚合物。反应是在热、 光、自由基引发剂作用下进行的,故均属 自由基加成反应。
反应历程一般为: 以上为自由基生成
HSiCl3 H Si Cl 3
(2)有机锂试剂法
有机锂比格氏试剂更为活泼,更容易与SiX、Si-OR、Si-H等键发生反应,可方便的 制取各种取代硅烷单体。如: PhSiCl3+2(p-CH3C6H4Li)→ p-(CH3C6H4)2PhSiCl+LiCl Si(OEt)4+3n-C4H9Li→(C4H7)3SiOEt SiH4+3C2H5Li→Et3SiH SiH4+2EtLi→Et2SiH2
8、非对称的氯硅烷(乙氧基硅烷)反应活 性大于对称的氯硅烷或乙氧基硅烷。 如:苯基三氯硅烷(PhSiCl3)比SiCl4与 RMgX反应,反应速率快1倍,比二苯二氯 硅烷(Ph2SiCl2)反应速率快3倍。二烃基 二氯硅烷(R2SiCl2)、SiCl4、Si(OEt)4反 应速率均要比非对称硅烷,即一烃基卤硅 烷、一烃基烷氧基硅烷要小。