有机硅简介
有机硅简介
5. 有机硅化学及产业建立功勋的化学家
美国：海德（J.F.Hyde） 帕洛德（W.J.Patnode） 罗乔（E.G.Rochow） 苏联：多尔高夫（Б.Н.ДОЛГОВ） 安德里阿洛夫（K.A.AHДРИаНОВ） 法国：米勒（R.Miiller）
7. 1938年—1970有机硅产业化发展
①美国：道康宁公司（Dow-Corning,DC）1943年， 通用电气公司（General,Electric,GE）1947年 联合碳公司（Union Cabide,UC）1956年 ②德国：瓦卡公司（Wacker）1951年 戈特斯高特公司（Goldschidt） ③日本：信越化学公司、东京芝浦电气（1953年成立，后与GE合并） 东丽有机硅公司（1966年，后并入DC） ④法国：罗纳—普朗克公司（Rhone-Poulene） 米德兰公司（Midland），现转入DC公司 ⑤英国：ICI帝国化学工业公司（现转入R-P） ⑥苏联：坦可夫斯基有机硅厂 西伯利亚有机硅厂 ⑦中国：北京化工二厂 吉化公司 上海树脂厂等 ⑧印度、罗马尼亚、捷克等
2018-3-6
-HCl Ph2Si(OH)2 (Ph2SiO)3
11
School of Materials Science & Engineering, SDU
3：发展期——（1938-1965年）美国康宁玻璃厂化学家 通用电器公司的帕特诺得和罗乔，将有机硅单体的合成方法进行 了改进使其走上了工业的化的道路。尤其是罗乔于1941年发明了 “直接合成法“合成甲基碌硅烷，为有机硅化合物的大规模生产 奠定了基础。进入四十年代，在一些主要国家进行工业化生产的 同时，又发明了聚有机硅碌烷的平衡化反映。并建立了一套近乎 完善的工业化技术。各种性能优异的硅油，硅橡胶，硅树脂，偶 联剂相继出现，大大加快了有机硅的发展。
学习课件(有机硅)
05
有机硅的未来发展与挑战
有机硅的发展趋势
01
02
03
环保化
随着环保意识的提高，有 机硅行业将更加注重环保 生产，减少对环境的污染。
高性能化
有机硅材料不断向高性能 化发展，提高其耐温、耐 腐蚀、抗氧化等性能。
多元化
有机硅产品种类不断增多， 应用领域不断拓展，以满 足不同行业的需求。
有机硅面临的挑战与问题
有机硅在汽车制造领域的应用
总结词
提高汽车性能
详细描述
总结词
有机硅在汽车制造中主要用于 生产高性能的密封件、减震件 和涂层。这些产品可以提高汽 车的舒适性、稳定性和耐久性 ，并增强汽车的外观效果。
轻量化材料
详细描述
有机硅材料相对较轻，可以替 代部分金属材料，降低汽车的 整体重量。轻量化设计是汽车 节能减排的重要手段之一，有 利于提高汽车的燃油经济性和 排放性能。
学习课件(有机硅)
• 有机硅简介 • 有机硅的种类与合成 • 有机硅材料的性能与改性 • 有机硅在各领域的应用 • 有机硅的未来发展与挑战
01
有机硅简介
有机硅的定义
有机硅
是指含有硅元素的有机化合物， 也称为硅基有机化合物。
定义解释
有机硅由碳和硅两种元素组成， 其分子结构中碳-硅键的键能高， 使其具有独特的物理和化学性质 。
19世纪
有机硅化合物的研究开始起步。
20世纪40年代
出现商业化的有机硅产品，如 硅橡胶和硅树脂。
21世纪
有机硅材料在各领域的应用更 加广泛，成为现代工业和科技 发展的重要支撑材料之一。
02
有机硅的种类与合成
有机硅单体的合成
01
02
03
有机硅材料
有机硅材料是一组功能独特、性能优异的化工新材料，具有耐低/高温、耐老化、耐化学腐蚀性、绝缘、不燃等性能,产品种类繁多,按其基本形态分为四大类，即硅油、硅橡胶、硅树脂和硅烷（包括硅烷偶联剂和硅烷化试剂），应用非常广泛。
有机硅材料被誉为“工业味精”，在军工等一些领域更具有无可替代的作用。
随着需求的增加，国外有机硅单体的生产能力一直在不断扩大。
截至2007年底,全球产能已达到319 万吨（以二甲基二氯硅烷计，以下同)。
由于有机硅单体生产以及后加工均为技术密集型，因此长期以来有机硅为相对垄断性行业.主要生产企业有美国道康宁公司、美国迈图公司、德国瓦克公司、中国蓝星集团和日本信越公司，该五大公司产能合计占全球总产能的77%.近年来，全球有机硅单体的生产一直保持稳定发展态势,产能在逐年增加,2000 年产量达到80 万吨（折合硅氧烷），2001 年增长到86 万吨，2004 年超过了100 万吨，2007 年达到140 万吨，年均增长率约为8。
3%。
国外近几年基本没有新建和扩建计划，有机硅单体的生产有向我国转移的趋势，如道康宁公司和瓦克公司正在我国建设总规模为40 万吨/年的生产装置。
随着有机硅产品应用领域的不断扩大，全球有机硅消费量也在快速增长。
1999 年全球有机硅产品的消费量约67 万吨（折合硅氧烷），2000 年增加到75万吨，2004 年接近100 万吨，2005 年超过120 万吨，2006 年达到130 万吨。
我国有机硅产品的研制始于20 世纪50 年代中期,到20 世纪60 年代开始工业化生产。
20 世纪90 年代，蓝星星火化工厂在国内率先建立了年产量万吨级的生产装置.截至2007年底，全国有机硅单体生产能力（以甲基氯硅烷的合成能力计）已达到52.5万吨，其中蓝星星火化工厂20万吨，浙江新安集团10万吨，山东东岳6万吨，宁波合盛6万吨，吉林石化分公司5万吨,江苏宏达3万吨，江苏梅兰集团2.5万吨。
有机硅知识简介
有机硅工业作为现代新兴的工业，它的产品正以它特有的物理性能和化学性能悄然改变着我们的生活。
有机硅是一类品种众多，性能优异和应用广阔的新型化工产品。
当前，各类硅烷、硅氧烷中间体以及由它们制得的硅油、硅橡胶、硅树脂（包括它们的二次加工品）等产品，已在电子电气、建筑、汽车、纺织、轻工、化妆品、医疗、食品等行业获得广泛的应用，并发挥了积极的作用。
我国的有机硅事业起步较国外晚，而且国内知之的人也较少，就在化工行业，提起“有机硅”这个名词也鲜有人知，对于一个泱泱大国来讲不能说不是一种悲哀啊。
基于此，本人就将有机硅的基本知识作简单介绍。
所谓有机硅，是指含有Si C键、且至少有一个有机基与硅原子相连的化合物。
如：CH3SiH3、ClH2CSiCl3、C6H5SiCl3、C2H5（OMe）、（CH3）3SiOSi(CH3)3、[（CH3）2SiO]4等均为有机硅化合物。
虽然3有机硅化合物种类比较多，但其中最重要的是有机氯硅烷，有机氯硅烷是制备有机硅聚合物（硅油、硅橡胶及硅树脂）及其它硅官能硅烷最重要的原料。
因此，有机氯硅烷的生产状况，在相当程度上决定了一个国家的有机硅工业的水平。
一、生产方法在制备聚硅氧烷所用的众多有机硅单体中，甲基氯硅烷的用量占90%（质量分数）以上，其中又以二甲基二氯硅烷的用量最大（约占80%（质量分数））。
据此，如何获得质高量多的Me2SiCl2，成为发展有机硅工业的关键。
合成甲基氯硅烷方法有好几种，现行合成的生产方法属于直接法生产，即在加热及催化剂的作用下，使卤代烃与元素硅反应，一步得到有机卤硅烷。
甲基氯硅烷既是制备有机硅聚合产品（包括硅油、硅橡胶及硅树脂等）最重要的单体，也是制取其它硅官能硅烷的基本原料。
工业上的甲基氯硅烷产品为多种官能度的混合物，其中以二甲基二氯硅烷Me2SiCl2的用量最大，约占甲基氯硅烷的90%（质量分数）。
因而，如何提高二甲基二氯硅烷的含量，一直是直接法生产的技术关键。
有机硅产业简介
加大上游原料的保障能力。有机硅生产最主要的原料是硅块、氯甲烷，如果自己生产原材 料，既能降低生产成本，又能提高生产要素保障。
上游的一体化模式，建立硅块生 产基地。如合盛工业硅产能国内 排名第一，有机硅排名前三位， 是我国硅基新材料行业中业务链 最完整、规模最大的企业之一。
草甘膦—有机硅联产，如新安化 工单体年产能 34 万吨，草甘膦 年产能 8 万吨，是国内草甘膦— 有机硅联产模式的典范， 成为拥 有全产业链优势的有机硅企业。
用于化妆品、个人洗护用品、衣物洗涤剂、整理剂、厨房用品和其他日用化学品中。还可作为清洁抛光剂， 作为清洁家具、玻璃和地板等家居用品的制剂。可以用于生产霜剂、洗剂及软膏剂等。有机硅产品还可以 用做皮革亮剂，如添加在鞋油中。
03
有机硅发展历程
有机硅单体厂家概况
发展期 2000至今
产能达114.5万吨。
成长期 1980-1990
产能超2万吨。
起步期 1950-1970
产能只数千吨。
Байду номын сангаас
2019年国外有机硅单体厂产能统计
国内有机硅单体现有产能和拟新增产能统计(2020年5月)
近些年来，国内的有机硅单体规模发展迅速，1999年新兴材料投入运行的装置仅为2万吨/年， 新安（开化合成）、星火是较早进入有机硅行业的一批国内企业。2005年前后恒业成、合盛、 兴发、东岳等都开始投入了有机硅的行业浪潮，到2008年，有机硅单体年产能达40万吨。 2017年合盛重启了四川硅峰的有机硅单体装置，2019年合盛新疆工厂新增20万吨单体产能 分别于8月和10月份投产，2019年国内的有机硅单体产能已有330万吨/年，占全球总产能近 六成。
环体外售比例
提高可定制化产品的持续研发和生产能力。可 定制化产品不仅利润相对较高，且短期内难以取 代，市场竞争力强，国外有机硅企业在这方面处 于领先，如道康宁在中国张家港的生产基地，主 要产品是定制化的硅油乳液等。国内在这方面做 的比较好的，如新安的混炼胶销售量3000吨左右， 生产牌号（生产配方）就有5000多种，每一种牌 号分别针对客户的生产需求和配方。
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。
有机硅基本常识
有机硅基本常识 This manuscript was revised by the office on December 22, 2012有机硅常识一、概述硅（Si）是地球上含量很丰富的元素，在表层占第二位（25.8%），仅次于占第一位（49.5%）的氧（O）元素。
提起金属硅的用途，大概人人耳尽能详，“硅谷”早已不是什么新名词，硅半导体材料催生了现代电子工业，乃至日新月异的IT产业，它的神奇魔力造就了“新经济”的滚滚浪潮；另外，以硅酸盐为基础的无机硅化合物（岩石、沙砾、水晶等）由于广泛存在于自然界中，取之不尽、用之方便，几千年来人们就利用其做成水泥、陶瓷、玻璃等制品为自己的生活服务。
硅的无机化合物很早就用于生产陶瓷和玻璃等制品，而其有机化合物自然界并不存在，主要是靠人工合成获得，是在近50年才合成出来的。
自40年代实现工业化以来，有机硅化合物得到了蓬勃的发展，但发展很快。
有机硅又称硅酮或硅氧烷，是由硅氧互相交联而成的硅氧烷有机聚合物，具有耐寒、耐热、耐氧化、电绝缘等一般有机聚合物所不具备的优良特性，在这些有机硅的化合物中，聚硅氧烷由于其自身的特殊结构特点，应用领域尤为广泛。
有机硅材料主要包括硅油、硅树脂、硅橡胶等，产品种类繁多，仅道康宁公司一家企业就拥有4000余种不同规格和型号的有机硅材料。
目前，全球各种有机硅产品总消费量折成聚硅氧烷约65万吨，占全球各种合成树脂总产量（1亿吨）的0.65%，但有机硅产品的销售额却高达65亿美元，占全球合成树脂总销售额（约800亿美元）的7%。
有机硅可广泛用于高级润滑油、绝缘油、胶粘剂、消泡剂、清漆、垫圈、密封件以及火箭和导弹零件等的生产。
近年来，有机硅的应用范围已从军工、国防逐渐深入到人们日常生活的各个领域，如用于计算机、手机和各类电器键盘的导电按键，隐型眼镜，游泳镜和游泳帽，儿童用的奶嘴，高层建筑的玻璃幕墙的粘接剂，医用的人造器官，皮革、高级织物的整理剂，以及高级洗发水中的硅油柔顺剂都离不开有机硅，它已成为人们的日常生活中不可或缺的一部分，成为化工新材料的佼佼者，其发展正可谓方兴未艾。
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。
有机硅简介
有机硅简介
有机硅是一类含有硅键的有机化合物，常用缩写为Si。
有机硅具有一系列独特的物理化学性质，如高温稳定性、化学惰性、低表面能、高强度、耐候性、难燃性等，被广泛应用于化工、电子、建筑、制药、医疗等领域。
目前，有机硅化合物的种类已经超过10万种，其中较为常见的有机硅化合物包括硅烷、硅氧烷、硅氮烷等。
有机硅化合物的制备方法也多种多样，包括直接烷基化、羟基化、氨基化、氯化等。
由于有机硅的独特性质，其应用前景非常广阔，正逐步成为现代工业的重要组成部分。
- 1 -。
有机硅简介
有机硅简介
硅（Si）是地球上含量很丰富的元素，在表层占第二位（25.8%），仅次于占第一位（49.5%）的氧（O）元素。
提起硅的用途，大概人人耳尽能详，“硅谷”早已不是什么新名词，硅半导体材料催生了现代电子工业，乃至日新月异的IT产业，它的神奇魔力造就了“新经济”的滚滚浪潮；另外，以硅酸盐为基础的无机硅化合物（岩石、沙砾、水晶等）由于广泛存在于自然界中，取之不尽、用之方便，几千年来人们就利用其做成水泥、陶瓷、玻璃等制品为自己的生活服务。
本文要谈的是硅的第三种用途——有机硅化合物。
谈到有机硅化合物，多数人却知之甚少。
其实，这种自然界并不存在的、由人工合成的化合物，自40年代实现工业化以来，得到了蓬勃的发展，其应用范围也从军工、国防逐渐深入到人们日常生活的各个领域，如用于计算机、手机和各类电器键盘的导电按键，隐型眼镜，游泳镜和游泳帽，儿童用的奶嘴，高层建筑的玻璃幕墙的粘接剂，医用的人造器官，皮革、高级织物的整理剂，以及高级洗发水中的硅油柔顺剂都离不开有机硅。
可以说，有机硅化合物在人们的衣、食、住、行、医疗、美容，以及上天入海的诸多方面都有其可以发挥作用的地方，它已成为人们的日常生活中不可或缺的一部分，成为化工新材料的佼佼者，其发展正可谓方兴未艾。
有机硅本身不仅是一种新型材料，而且为相关工业领域的发展提供了新材料基础和技术保证，鉴于有机硅材料产品千变万化，具有“直接用量不大但用途广泛”的特点，因此获得了“工业味精”、“科技发展催化剂”的美誉。
选自：中国环氧树脂应用网。
有机硅知识简介
有机硅知识简介有机硅胶知识简介一、有机硅的性能有机硅产品的基本结构单元是由硅-氧链节构成的,侧链则通过硅原子与其他各种有机基团相连。
因此,在有机硅产品的结构中既含有"有机基团",又含有"无机结构",这种特殊的组成和分子结构使它集有机物的特性与无机物的功能于一身。
与其他高分子材料相比,有机硅产品的最突出性能是:1.耐温特性有机硅产品是以硅-氧(Si-O)键为主链结构的,C-C键的键能为82.6千卡/克分子,Si-O键的键能在有机硅中为121千卡/克分子,所以有机硅产品的热稳定性高,高温下(或辐射照射)分子的化学键不断裂、不分解。
有机硅不但可耐高温,而且也耐低温,可在一个很宽的温度范围内使用。
无论是化学性能还是物理机械性能,随温度的变化都很小。
2.耐候性有机硅产品的主链为-Si-O-,无双键存在,因此不易被紫外光和臭氧所分解。
有机硅具有比其他高分子材料更好的热稳定性以及耐辐照和耐候能力。
有机硅中自然环境下的使用寿命可达几十年。
3.电气绝缘性能有机硅产品都具有良好的电绝缘性能,其介电损耗、耐电压、耐电弧、耐电晕、体积电阻系数和表面电阻系数等均在绝缘材料中名列前茅,而且它们的电气性能受温度和频率的影响很小。
因此,它们是一种稳定的电绝缘材料,被广泛应用于电子、电气工业上。
有机硅除了具有优良的耐热性外,还具有优异的拒水性,这是电气设备在湿态条件下使用具有高可靠性的保障。
4.生理惰性聚硅氧烷类化合物是已知的最无活性的化合物中的一种。
它们十分耐生物老化,与动物体无排异反应,并具有较好的抗凝血性能。
5.低表面张力和低表面能有机硅的主链十分柔顺,其分子间的作用力比碳氢化合物要弱得多,因此,比同分子量的碳氢化合物粘度低,表面张力弱,表面能小,成膜能力强。
这种低表面张力和低表面能是它获得多方面应用的主要原因:疏水、消泡、泡沫稳定、防粘、润滑、上光等各项优异性能。
二、有机硅的用途由于有机硅具有上述这些优异的性能,因此它的应用范围非常广泛。
有机硅高分子及其应用
有机硅高分子及其应用1有机硅高分子简介有机硅高分子是一种具有高分子结构的硅有机化合物，通常是由硅、碳、氢和氧等元素构成。
与传统的有机高分子相比，有机硅高分子具有许多优异性能，例如高温稳定性、耐候性、抗紫外线辐射性、电气绝缘性等等，因此，在许多领域都得到了广泛的应用。
2有机硅高分子的应用领域2.1粘合剂和密封剂有机硅高分子作为一种优异的粘合剂和密封剂，其耐高温、耐化学腐蚀、耐紫外线辐射等性能，使得它广泛应用于汽车、电子、建筑、医疗等领域，如密封汽车零件、粘接电子元件、建筑外墙保温、医疗器械密封等。
2.2涂料和涂层有机硅高分子涂料和涂层具有良好的耐候性、耐腐蚀性和耐高温性能，因此在航空航天、电子、建筑、交通等领域得到了广泛应用。
如在飞机表面上涂覆有机硅高分子涂层可以改善飞机的空气动力性能、防止腐蚀和氧化。
2.3医疗材料由于有机硅高分子的生物相容性好、抗菌能力强等特点，因此被广泛应用于医疗材料制备中，如人工关节、人工血管和人工心脏等。
2.4功能材料有机硅高分子还可以作为电池隔膜、电介质、吸音隔音材料、光纤涂层等功能材料的制备。
例如，用有机硅高分子作为电池隔膜可以提高电池的安全性和循环寿命。
3有机硅高分子的未来发展未来，有机硅高分子在材料科学、能源科学、生命科学等领域的应用将会更加广泛。
尤其在新能源领域中，有机硅高分子的应用已经开始起步，例如用有机硅高分子作为锂离子电池隔膜和太阳能电池电介质材料等，这将有望推动有机硅高分子材料的进一步发展和应用。
同时，有机硅高分子的可持续性的研究也成为了未来研究的热点，例如代替传统有机高分子的绿色化合物、生物来源的有机硅高分子的制备等，这将大大促进有机硅高分子在各个领域的应用。
有机硅基本常识
有机硅基本常识Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT有机硅常识一、概述硅（Si）是地球上含量很丰富的元素，在表层占第二位（%），仅次于占第一位（%）的氧（O）元素。
提起金属硅的用途，大概人人耳尽能详，“硅谷”早已不是什么新名词，硅半导体材料催生了现代电子工业，乃至日新月异的IT 产业，它的神奇魔力造就了“新经济”的滚滚浪潮；另外，以硅酸盐为基础的无机硅化合物（岩石、沙砾、水晶等）由于广泛存在于自然界中，取之不尽、用之方便，几千年来人们就利用其做成水泥、陶瓷、玻璃等制品为自己的生活服务。
硅的无机化合物很早就用于生产陶瓷和玻璃等制品，而其有机化合物自然界并不存在，主要是靠人工合成获得，是在近50年才合成出来的。
自40年代实现工业化以来，有机硅化合物得到了蓬勃的发展，但发展很快。
有机硅又称硅酮或硅氧烷，是由硅氧互相交联而成的硅氧烷有机聚合物，具有耐寒、耐热、耐氧化、电绝缘等一般有机聚合物所不具备的优良特性，在这些有机硅的化合物中，聚硅氧烷由于其自身的特殊结构特点，应用领域尤为广泛。
有机硅材料主要包括硅油、硅树脂、硅橡胶等，产品种类繁多，仅道康宁公司一家企业就拥有4000余种不同规格和型号的有机硅材料。
目前，全球各种有机硅产品总消费量折成聚硅氧烷约65万吨，占全球各种合成树脂总产量（1亿吨）的%，但有机硅产品的销售额却高达65亿美元，占全球合成树脂总销售额（约800亿美元）的7%。
有机硅可广泛用于高级润滑油、绝缘油、胶粘剂、消泡剂、清漆、垫圈、密封件以及火箭和导弹零件等的生产。
近年来，有机硅的应用范围已从军工、国防逐渐深入到人们日常生活的各个领域，如用于计算机、手机和各类电器键盘的导电按键，隐型眼镜，游泳镜和游泳帽，儿童用的奶嘴，高层建筑的玻璃幕墙的粘接剂，医用的人造器官，皮革、高级织物的整理剂，以及高级洗发水中的硅油柔顺剂都离不开有机硅，它已成为人们的日常生活中不可或缺的一部分，成为化工新材料的佼佼者，其发展正可谓方兴未艾。
有机硅结构式
有机硅结构式有机硅是一类含有硅元素的有机化合物，其结构中至少含有一个硅-碳化合物键。
有机硅化合物具有独特的化学性质和物理性质，广泛应用于医药、农药、电子、建筑等领域。
有机硅化合物的结构式可以分为线性结构、环状结构和交联结构。
线性结构是指硅原子通过碳链与其他原子连接的化合物，例如甲基硅烷（CH3-SiH3）。
环状结构是指硅原子与碳原子形成环状结构的化合物，例如环二甲基硅氧烷（(CH3)2SiO）。
交联结构是指由硅原子与其他硅原子通过氧化合物或硫化合物键连接而成的化合物，例如聚硅氧烷（Si-O-Si）。
有机硅化合物具有许多独特的性质。
首先，有机硅化合物具有较强的化学稳定性，能够在高温、高压和强酸碱条件下保持稳定。
其次，有机硅化合物具有较低的表面张力和粘度，具有良好的润湿性和流动性，常用于润滑剂、表面活性剂和涂料等领域。
此外，有机硅化合物还具有优良的绝缘性能、热稳定性和耐候性，广泛应用于电子和建筑材料领域。
有机硅化合物在医药领域也有重要应用。
例如，聚甲基硅氧烷是一种常用的医用材料，可用于制备人工关节、心脏起搏器和医用导管等。
聚甲基硅氧烷具有良好的生物相容性和生物降解性，能够与人体组织相容，减少对人体的刺激和排异反应。
在农业领域，有机硅化合物也发挥着重要作用。
例如，甲基硅烷类化合物可用作植物生长调节剂，能够促进植物的生长和抗逆能力。
此外，有机硅化合物还可用于制备农药，具有较好的杀虫、杀菌和除草作用。
有机硅化合物在电子领域具有广泛应用。
例如，有机硅化合物可用作电子封装材料，具有良好的绝缘性能和耐热性能。
有机硅化合物还可用于制备有机发光二极管（OLED），用于制备显示屏和照明设备。
有机硅化合物是一类具有硅元素的有机化合物，其结构式多样，具有独特的化学性质和物理性质。
有机硅化合物在医药、农药、电子、建筑等领域有广泛应用，发挥着重要的作用。
随着科学技术的不断进步，有机硅化合物的研究和应用将会得到进一步的发展。
有机硅涂层材料资料
有机硅涂层：耐磨透明涂层
广泛用作各种材料的表面涂层,防止窗玻璃、镜片、光学仪器等受灰尘、连续 擦痕导致的能见度变差的现象
要求：耐磨、透明
高长有等将正硅酸乙酯、γ - 环氧丙氧基三甲氧基硅烷---在催化剂作用下,于 醇、水溶液中水解---熟化,加入固化剂(例如二月桂酸二丁基锡、三乙烯四胺 等) 、流平剂等助剂,20 ℃左右混合均匀---再熟化几小时---得到的耐磨涂料 在基材上涂覆,形成厚度为0.8～1.7 μm的有机硅耐磨涂层
R与Si的比值
甲基与苯基基团的比例
R：Si的值愈小,所得到的硅树 脂就愈能在较低温度下固化；
有机基团中苯基含量越低，生 成的漆膜越软，缩合越快，
R：Si的值愈大，所得到的硅树 脂要使它固化就需要在200250℃的高温下长时间烘烤，所 得的漆膜硬度差，但热弹性要
比前者好得多
苯基含量越高，生成的漆膜越 硬，越具有热塑性。
有机硅涂层具有高的热稳定性;高的氧化稳定性;良好的抗辐照性;极低 的表面张力等物理化学特性，但是也只能在200-300摄氏度下使用
要达到长期耐500 ℃～800 ℃的高温要求,配合. 如加入二氧化钛、铝 粉等耐热添料后可耐500 ℃～600 ℃;含硅酸盐的有机硅涂料可耐760 ℃高温。此外，有机硅热控涂层还具有较强的耐真空紫外辐照能力、 抗电子轰击辐射能力及抗原子氧侵蚀能力
邱军[9]等人改变用聚苯基倍半硅氧烷的做法，以甲基三氯硅烷为原料, 通过与正丁胺反应,生成甲基三氯硅烷的胺解产物,作为梯形聚合物的 “模板”,再经水解和缩聚反应制备的梯形聚甲基倍半硅氧烷,耐热性 能优良,700 ℃失重率为4 % ,低于文献报道的600 ℃的失重率14 %[10]。
航天器穿梭在太空中，为了保证其内部仪器的正常工作温度，需利用 热控涂层改变物体的表面热物理性质
有机硅基本常识
有?机?硅?常?识一、概述硅（Si）是地球上含量很丰富的元素，在表层占第二位（25.8%），仅次于占第一位（49.5%）的氧（O）元素。
提起金属硅的用途，大概人人耳尽能详，“硅谷”早已不是什么新名词，硅半导体材料催生了现代电子工业，乃至日新月异的IT产业，它的神奇魔力造就了“新经济”的滚滚浪潮；另外，以硅酸盐为基础的无机硅化合物（岩石、沙砾、水晶等）由于广泛存在于自然界中，取主要是耐氧化、400065亿美元，者，其发展正可谓方兴未艾。
鉴于有机硅的应用前景，在上世纪末，许多发达国家都把有机硅材料作为新世纪重点发展的新材料之一。
有机硅本身不仅是一种新型材料，而且为相关工业领域的发展提供了新材料基础和技术保证，鉴于有机硅材料产品千变万化，具有“直接用量不大但用途广泛”的特点，因此获得了“科技发展催化剂”的美誉。
有机硅行业除了少数上游的单体企业规模较大外，大量的是从事制品、添加剂生产的中小民营企业，相信随着我国主板市场规模的不断扩大，必将有充满勃勃生机的有机硅企业在未来市场上大显身手。
二、有机硅主要产品及应用有机硅材料主要分为硅橡胶、硅油及二次加工品、硅树脂及硅烷偶联剂四大类产品。
由于有机硅产品具有电气绝缘、耐辐射，阻燃、耐腐蚀、耐高低温、形态多样以及生理惰性等优良特性，被誉为“工业味精”，广泛应用于电子电气、建筑建材、纺织、轻工、医疗、机械、交通运输、塑料橡胶等各行业，并深入到人们生活的各个领域、成为化工新材料的佼佼者，其发展正可谓方兴未艾。
目前，全球年生产能力超过120万吨，产品品种约有5000—10000种之多，市场总销售额约70亿美元。
乙1和氟硅单体等。
其中甲基氯硅烷最重要，其用量占整个单体总量的90%以上，其次是苯基氯硅烷。
有机氯硅烷（甲基氯硅烷、苯基氯硅烷、乙烯基氯硅烷）是整个有机硅工业的基础，而甲基氯硅烷则是有机硅工业的支柱。
大部分有机硅聚合物是通过二甲基二氯硅烷为原料制得的聚二甲基硅氧烷为基础聚合物，再引入其他基团如苯基、乙烯基、氯苯基、氟烷基等，以适应特殊需要。
有机硅高分子材料
有机硅高分子材料
有机硅高分子材料是一类以硅氧键为主要骨架的高分子材料，具有许多独特的性能和应用。
有机硅高分子材料的主链由硅氧键组成，硅氧键的键能较高，因此有机硅高分子材料具有优异的热稳定性、耐候性和化学稳定性。
它们能够在广泛的温度范围内保持稳定的性能，不易受到紫外线、臭氧和化学物质的侵蚀。
有机硅高分子材料还具有出色的低温柔韧性、电绝缘性和憎水性。
这些特性使得它们在电子、电气、航空航天、汽车、建筑和医疗等领域得到广泛应用。
在电子领域，有机硅高分子材料被用于封装和保护电子元件，提供绝缘和散热功能。
在汽车行业，它们用于密封、润滑剂和减震材料。
在建筑领域，有机硅高分子材料可用于防水、密封和绝缘。
此外，有机硅高分子材料还具有生物相容性和低毒性，使其在医疗领域中用于植入物、医疗器械和药物传递系统。
总的来说，有机硅高分子材料以其优异的性能在许多领域发挥着重要作用，为现代科技和工业的发展做出了贡献。
随着对高性能材料的需求不断增长，有机硅高分子材料的研究和应用前景将继续广阔。
有机硅化学式
有机硅化学式
有机硅是含有碳硅键的有机化合物，其化学式通常写为R-Si-R'。
其中，R和R'可以是任何有机基团，例如甲基、乙基、苯基等。
这些有机基团可以通过Si原子与其它有机基团或无机基团（如氨基、羟基等）发生化学反应。
有机硅的化学式比较简单，但是有机硅化合物的结构非常复杂，由于硅原子的电子亲和力较小，硅原子与有机基团的结合相对较弱，因此有机硅化合物通常具有较好的化学反应性和物理性质，可以广泛应用于化学、医药、电子、建筑等领域。
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硅橡胶密封条
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液体硅橡胶
利用的特性 主要应用范围 应用部门 建筑工业 耐老化，着色、粘接 取代沥青，用作公路接缝的密封剂；高层 性 建筑物嵌板、幕墙和内墙接缝的密封；厨 房瓷砖周围空隙的填平和浴盆、水斗、便 池周围的密封等。 电子工业 优异的介电性、耐候、 广泛用作包封、灌注、粘接、浸渍和涂复 粘接性，可随时应急 等材料。 航空和宇 耐燃、耐腐蚀、耐辐 用于宇宙飞船窗口、真空泵系统和电子设 航工业 射 备的密封，烧蚀涂层，耐油部位的密封。 汽车工业 用作现场成形的密封垫圈，汽车档风玻璃、 门窗框架、反光灯、排气管及易受水淋设 备的粘接密封。 液体硅橡胶,生理惰 隐型眼镜和人工角膜，齿科印模材料，防 性 噪音耳塞等。 粘接性、仿真性 制作古代文物复制的模具，常规武器上的 密封。
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高性能有机硅材料快速发展
① 有机硅光致抗蚀材料 ② 有机硅改性有机材料用于电子、宇航产业 ③ 有机硅光纤涂料及有机硅塑料光纤 ④ 有机硅用于膜分离技术 ⑤ 有机硅作为精密陶瓷前体 ⑥ 新型的抗振动、冲击吸收和隔音材料 ⑦ 有机硅液晶材料 ⑧ 有机硅及其改性医药 ⑨ 有机硅人造器官及医疗器件 ⑩ 有机硅农药及助剂 ⑪ 有机硅催化剂和高分子材料助剂载体 ⑫ 有机硅表面活性剂 ⑬ 其它
硅油
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硅橡胶
液体硅橡胶
硅树脂
偶联剂
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四、有机硅材料的结构与性能关系
1. 分子键能高 Si-O-Si 106Kcal/mol C-C 84.9cal/mol 耐热、耐候、化学 稳定，电气性能优 异等 耐寒性、低表 面能、可压缩
2. 原材料来源丰富 硅在地表中含量丰富
岩石 天然无机硅化合物 沙粒 水晶
硅铝酸盐
三、 有机硅工艺简图
硅石 金属硅 铜触媒 焦炭 其他 反应/精馏 氯化氢 氯甲烷 甲醇
HSiCl3\MeSiCl2/Me2SiCl2/Me3SiCl3/PhSiCl3/ViMeSiCl2/… 水解/精馏/聚合 反应/精馏
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按
键
热缩套管
导热硅橡胶材料
滚轮
滚轴
体育用品
运动用品
婴儿用品
汽车橡胶件
密封圈
止逆阀
连接器
耐热阻燃电线电缆
电力电缆
高压绝缘子
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5. 有机硅化学及产业建立功勋的化学家
美国：海德（J.F.Hyde） 帕洛德（W.J.Patnode） 罗乔（E.G.Rochow） 苏联：多尔高夫（Б.Н.ДОЛГОВ） 安德里阿洛夫（K.A.AHДРИаНОВ） 法国：米勒（R.Miiller）
7. 1938年—1970有机硅产业化发展
①美国：道康宁公司（Dow-Corning,DC）1943年， 通用电气公司（General,Electric,GE）1947年 联合碳公司（Union Cabide,UC）1956年 ②德国：瓦卡公司（Wacker）1951年 戈特斯高特公司（Goldschidt） ③日本：信越化学公司、东京芝浦电气（1953年成立，后与GE合并） 东丽有机硅公司（1966年，后并入DC） ④法国：罗纳—普朗克公司（Rhone-Poulene） 米德兰公司（Midland），现转入DC公司 ⑤英国：ICI帝国化学工业公司（现转入R-P） ⑥苏联：坦可夫斯基有机硅厂 西伯利亚有机硅厂 ⑦中国：北京化工二厂 吉化公司 上海树脂厂等 ⑧印度、罗马尼亚、捷克等
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4：繁荣期——（1966至今）人们除了把已有成果巩固，发展， 改进，利用外；又转向有机硅新领域进军。如硅金属键化合物 ，特别是硅为过度元素形成的化合物，更有理论意义和实用价 值。各种发明如雨后春笋般涌现，有机硅化学结出了丰硕的成 果。而年来，有机硅的应用技术可以说达到了灿烂的景况。如 室温硫化硅橡胶和硅烷偶联剂用途的全面开发，生物和医用有 机硅高聚物接二连三的涌现，新型高聚物层出不穷，现在有机 硅化合物还在向更广阔的领域发展。
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耐疲劳、粘接性
医疗卫生 其他方面
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医护用品
厨房用品
护套
硅酮密封胶
结构胶 密封胶
有机硅中空玻璃胶
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导热硅树脂
偶联剂用途
表面处理，能改善玻璃纤维和树 脂的粘合性能； 填充塑料，对填料进行表面处理 ，也可直接加入树脂中； 用作密封剂、粘接剂和涂料的增 粘剂； 油井钻探中防砂； 使砖石表面具有憎水性，
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有机硅材料的典型应用
• 高温硫化硅橡胶 • 液体硅橡胶 • 硅油 • 偶联剂 • 白炭黑
高温硫化硅橡胶的用途
• 耐热性：广泛应用于要求耐热的场合：热水瓶密封圈压力锅 圈耐热手柄。 • 耐寒性：低温密封圈。 • 耐侯性：户外使用的密封材料。 • 电性能：高压绝缘子，电视机高压帽电器零部件，其他。 • 导电性：键盘导电接触点，电热元件部件，抗静电部件，高 压电缆用屏蔽，医用理疗导电电胶片。 • 导热性：散热片，导热密封垫，复印机、传真机导热辊。 • 抗辐射性：电绝缘电缆核电厂用连接器等。 • 阻燃性：各种防火严格的场合。 • 透气性：气体交换膜，医用品，人造器官。
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全国有机硅企业分布图
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-HCl Ph2Si(OH)2 (Ph2SiO)3
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3：发展期——（1938-1965年）美国康宁玻璃厂化学家 通用电器公司的帕特诺得和罗乔，将有机硅单体的合成方法进行 了改进使其走上了工业的化的道路。尤其是罗乔于1941年发明了 “直接合成法“合成甲基碌硅烷，为有机硅化合物的大规模生产 奠定了基础。进入四十年代，在一些主要国家进行工业化生产的 同时，又发明了聚有机硅碌烷的平衡化反映。并建立了一套近乎 完善的工业化技术。各种性能优异的硅油，硅橡胶，硅树脂，偶 联剂相继出现，大大加快了有机硅的发展。
O H3C Si CH3 O Si O Si O Si O Si CH3 H3C CH3 O
H3C CH3 H3C CH3 H3C
二、有机硅材料的特点
1. 性能独特，应用广泛 有机硅材料具有耐高低温、电绝缘、耐候（光、放射性、臭 氧）、无毒、阻燃、抗氧化等优良特性，是发展尖端科技或化 工产品创新不可或缺的新型高分子化工材料，享有“工业味精” 的美誉。应用于建筑、汽车、电子电气、纺织、医疗、机械等 领域。
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• 有机硅人均消费量
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有机硅材料的应用与发展
山东大学材料科学与工程学院 周传健
13153034007 zhouchuanjian@
一、 什么是有机硅
• 有机硅化合物的定义：指含有硅碳键的化合物，其中硅原子与 有机基团的碳原子相连,即至少有一个有机基团上的碳原子结合 到硅原子上才能形成有机硅化合物(CH3)2SiCl2、CH3SiCl3 、 CH3Si(OCH3)3 、 SiCl4.SiC、Si(OC2H5)4 • 有机硅聚合物的定义：主链由硅氧烷构成，侧基通过硅与有机 基团相连的高分子聚合物即称为有机聚硅氧烷
2：成长期——（1904-1937年） 出现了环体和线形聚硅氧烷 （以-SI-O-SI-键为骨架的材料）在理论工作方面，开始了不 对称硅原子化合物的合成。 1898—1938年基平（Kipping）首先利用格氏法合成系列有机硅 化合物。 3RMgCl＋2SiCl4 RSiCl3＋R2SiCl2＋3MgCl2 迪尔塞（Dilthey）进行了有机氯硅烷水解反应 +H2O Ph2SiCl2
白炭黑
白炭黑作为一种环保、性能优异 的助剂，主要用于橡胶制品（轮 胎、硅橡胶产业）、纺织、造纸 、农药、食品添加剂领域 气相法 沉淀法 以高岭土为原料 以煤矸石或粉煤灰为原料
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7. 从有机硅发展来看发展有机硅的优势
CH3 H3C Si O
CH3 H3C CH3 H3C CH3 H3C Si O Si O Si O Si CH3 O