浅述有机硅高分子材料
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。
有机硅 疏水
有机硅疏水
有机硅是一种具有独特化学结构的高分子化合物，具有很强的疏水性。
这种材料可以被广泛应用于各种领域，例如化妆品、涂料、密封剂、塑料添加剂、医疗器械等。
其疏水性能使得有机硅可以有效地防水、防潮、抗油污和抗腐蚀，因此在工业和生活中得到广泛应用。
同时，有机硅还具有优异的耐高低温、耐氧化、耐辐射和电气绝缘等性能，可以在极端条件下保持稳定性。
随着科技的不断发展，有机硅在新材料、新技术和新产业中的应用前景也越来越广阔。
- 1 -。
高分子材料概论-有机硅
第二章：高分子材料概论2.8有机硅材料主要内容：2.8.1 有机硅材料概述2.8.2主要有机硅的合成单体2.8.3 主要有机硅聚合物性能和应用简介2.8.4 思考题2.8.1 有机硅材料概述一、医用高分子的定义有机硅就是指一种元素有机化合物，凡是硅原子上接有传统的有机基团的(烃及其衍生物)都叫有机硅，这实际上是一个最广义的定义。
19世纪人们对以碳为骨架的有机化合物认识比较多了，因此对碳的同族元素硅有了极大的兴趣，想发现像碳族物质一样的奇迹，从研究甲硅烷(SiH4或叫硅甲烷)到研究硅烯(Si＝Si化合物)，投入了不少力量，收效甚微，但人们却发现了许多甲硅烷的衍生物并不难获得，先后合成了卤代硅烷、烃代硅烷、烃氧基硅烷等等，并制定了相应的命名原则。
20世纪20年代之后，高分子学科形成并迅速发展，许多科学家致力于研究硅烷的水解缩合反应，希望制得像玻璃一样的耐热性有机(半有机)聚合物。
到三十年代，研究取得长足进展，先后合成厂有机硅树脂和线性聚合物，其主要骨架是—Si—O—Si—O—Si，通称为聚硅氧烷，后来简称为“有机硅”，中国的习惯是把那些聚合起来的聚硅氧烷类化合物，尤其是高分子聚合物，称为“有机硅”，后来又把合成“有机硅”的单体，也笼统地称为“有机硅”。
再后来又把一些可作单体，也可作其它用途的一些低分子(如现在常说的硅烷偶联剂)也归入“有机硅”。
现在合成了一些不是—Si—O—Si—O骨架，而是—Si—Si —Si骨架的聚合物，还叫有机硅。
不过我们通常讲的“有机硅”，仍然是Silicone的含义，即指聚硅氧烷高分子物质，并略微扩大到合成它们的单体，因为现在许多单体己商品化了，统称它们为“有机硅单体”，也可简称“有机硅”。
按照中国习惯，根据聚硅氧烷的结构特征，把那些含有体型结构或者具有可交联基团，以利于形成网状立体结构的预聚物称为有机硅树脂，简称硅树脂。
把线性聚合物中分子量较小的，叫有机硅抽，常称为硅油。
有机硅高分子的结构与性能_2
有机硅高分子的结构与性能
• 力学性能 • 聚硅氧烷的分子间弱的作用力，力学性能比较
差，在一定程度上限制了其应用范围大多数商用 的聚硅氧烷通常含有百分之四十到百分之五十的 二氧化硅补强填料。采用适当补强可使橡胶硫化 胶的强度达到10mpa，相对伸长百分之百到百分 之四百。这主要是由于补强后的硅橡胶存在着交 联。在硅原子上引入占有较大空间的取代基也能 产生具有较高柔韧性的漆膜。因此在结构相似的 情况下甲基苯基硅树脂比相应的甲基硅树脂软些。
氧化，生成甲醛，甲酸，二氧化碳和水，质量减少，同时 黏度上升，逐渐成为凝胶。硅橡胶的耐臭氧性和耐热性也 优于其他橡胶。长期暴露在室外和臭氧浓度很高的环境中， 也不会发生龟裂和黏性蠕变。用有机树脂改性的硅树脂， 其耐候性并不随共聚物中有机树脂含量的增高而成比例降 低。因此即使含有百分之五十有机树脂改性的硅树脂，仍 然具有突出的耐候性。例如在醇酸树脂中只要加入百分之 十的有些类型的硅树脂，就能显著提高产品的耐候性。在 甲基硅油中加入抗氧剂可显著延长硅油的寿命，通常所用 的抗氧剂有；有机钛等。
有机硅高分子的结构与性能
• 生理惰性
• 从生理学的观点来看，聚硅氧烷类聚合物 是惰性气体，他们十分耐生物老化，与动物 机体无排异反应，具有较好的抗凝血性能。 硅橡胶无毒，无味，对人体无不良影 响，与机体组织反应轻微，具有优良生理 惰性和老化性，可用作医用材料。
有机硅高分子结构与性能
• 低表面张力和低表面能
合物，它们兼有有机聚合物和无机聚合 物 的特性。因此在性能上有许多独特之处，具 有耐高低温，耐气候老化，电气绝缘， 耐臭氧，憎水，难燃，生理惰性等许多优 异性能。这些卓越性能是其他高分子材料 所不及的。
有机硅高分子的结构与性能
• 硅氧烷链分子结构
新型高分子材料有机硅
新型高分子材料有机硅姓名：王伟坤学院：化科院专业：化学类学号:08130203老师：周宁琳摘要有机硅聚合物是特种高分子材料，是分子结构中含有元素硅的高分子合成材料，一般系指聚硅氧烷而言。
包括硅油、硅橡胶、硅树脂、硅烷偶联剂四大门类几千个品种牌号。
它是在第二次世界大战期间作为飞机、火箭的特殊材料而发展起来的。
经过40多年的开发研究，现在不仅广泛用于各种现代工业、新兴技术和国防军工中，而且还深入到我们的日常生活中，成为化工新材料中的佼佼者。
关键词：有机硅有机硅活化剂有机硅发展简史硅是世界上分布最广的元素之一，其熔点为1420℃，其丰度仅次于氧（约含49.5%）而占第二位，在地壳中约含25.8%；而碳仅占0.087%。
自然界没有游离的硅，主要以二氧化硅和硅酸盐存在，自然界中常见的硅化合物有石英石、长石、云母、滑石粉等耐热难熔的硅酸盐材料。
硅可以说是组成地壳的最主要元素之一。
18世纪下叶，当化学家都在竞相研究有机化合物时，C.Friedel，J.M.Crafts，denberg，F.S.Kipping等作了大量的工作，他们已注意到了硅和碳化合物的区别，并进行了广泛、深入地研究。
特别是英国诺丁汉大学的F.S.Kipping的工作奠定了有机硅化学的基础。
科学家对有机化合物和有机高分子聚合物广泛深入研究的结果促进了有机合成材料如酚醛、聚酯、环氧、聚氨酯等树脂及各种合成塑料、合成橡胶、合成纤维的开发、生产和应用，使人类社会步入了合成材料时代。
由于科技的高速发展，促进了经济的发展，虽然提高了效率，可是电机的温度上升了，普通材料不能胜任，所以迫切需要开发新的耐热合成材料。
美国康宁玻璃厂实验室的G.F.Hyde.通用电气公司的W.J.Patnode,E.G.Rochow 和前苏联的B.H.多尔果夫，K.A.安德里阿诺夫等化学家联想到天然硅酸盐中硅氧键结构的优异耐热性，并考虑到引入有机基团的优越性。
于1948年开发出耐热新型有机硅聚合物材料，并得到广泛应用。
第三章 有机硅高分子
改性硅油——共聚硅油
水解型聚醚改性硅油制备——两链段以Si-O-C键连接
烷氧基硅油与单烷氧基聚醚反应
Si OCH3 + CH3 O ( CH2 CH2O )x H Si O ( CH2CH2O )x CH3 + CH3 OH
含氢硅油与单烷氧基聚醚反应
Si H + CH3 O ( CH2 CH2O )x H Si O ( CH2CH2O )x CH3 + H2
氯烃基可与胺、醇、硫醇等反应，作为含OH、
NH2、SH等基团的树脂或涂料的改性剂 与叔胺反应，可制备含季铵盐基改性硅油
作为改性剂，可改进聚氯乙烯的抗冲击性
比甲基硅油的润滑性、耐热、耐氧化性要好
改性硅油——功能性硅油
5、氰烷基改性硅油——主要为氰乙基改性硅油
CH3 (CH3 ) 3SiO CH3
高性能高分子材料
袁新华 yuanxh@
第三章 有机硅高分子
有机硅高分子概论
有 机 硅 高 分 子
硅油
硅橡胶 硅树脂 新型有机硅高分子
一、有机硅高分子概论
定义：有机硅高分子是分子结构中含有硅元素，且硅原子上 连接有有机官能团的聚合物
分 类
从产品形态：硅油、硅橡胶（室温硫化和高温硫化）、硅树脂 从产品用途：硅油、硅橡胶、硅树脂、脱模剂、消泡剂、织物整 理剂、匀泡剂、涂料、胶粘剂、密封剂、抛光剂、润滑剂 从立体构型：环状、线型、梯形、笼形、树形和立体网状聚合物 从分子主链：聚有机硅氧烷、聚硅烷、杂链有机硅聚合物 杂硅氧烷（聚有机硅氧烷中部分硅原子被杂原子取代）、 聚有机硅氮烷、聚有机硅硫烷、聚亚烷基硅烷、聚亚芳基 硅烷、聚硅亚烷（芳）基硅氧烷、聚硅亚烷基硅烷、聚亚 硅基烷基硅氧烷等
有机硅新材料
有机硅新材料
有机硅材料是一种具有特殊性能和广泛应用前景的新型材料，它是以硅元素为
主要原料，通过有机合成方法制备而成的。
有机硅材料具有优异的耐高温性能、优良的电气绝缘性能、优异的耐候性能、优异的化学稳定性和良好的生物相容性等特点，因此在航空航天、电子、医疗、建筑等领域有着广泛的应用。
有机硅材料的制备方法主要包括溶胶-凝胶法、聚合法、热解法和溶液法等。
其中，溶胶-凝胶法是目前应用最为广泛的一种制备方法，它可以制备出具有均匀
孔结构的有机硅材料，从而赋予材料更多的特殊性能。
有机硅材料在航空航天领域有着重要的应用价值，它可以制备高温耐火材料、
高性能润滑材料、高性能密封材料等，为航空航天器件的制造提供了重要的保障。
在电子领域，有机硅材料可以制备高性能绝缘材料、高性能封装材料等，为电子器件的制造和保护提供了重要的支持。
在医疗领域，有机硅材料可以制备生物相容性材料、药物载体材料等，为医疗器械和药物的研发提供了重要的支持。
有机硅材料的发展前景十分广阔，随着科技的不断进步和人们对材料性能要求
的不断提高，有机硅材料将会在更多的领域得到应用。
未来，有机硅材料有望在新能源材料、环保材料、生物医药材料等领域发挥重要作用，为人类社会的发展做出更大的贡献。
总之，有机硅材料作为一种新型材料，具有众多优异的性能和广泛的应用前景，它将会在各个领域发挥重要作用，为人类社会的发展带来更多的惊喜和改变。
相信随着科学技术的不断进步，有机硅材料的应用前景将会更加广阔，为人类社会的发展带来更多的福祉。
浅述有机硅高分子材料汇总
浅述有机硅高分子材料在过去的100年中，以石油为原料生产的高分子合成树脂、合成橡胶已给我们的生活带来了丰富多彩的塑胶、化纤制品，它标志着人类穿衣、穿鞋、生活家居不再完全依赖棉、丝、麻、木等天然资源。
但是，由于石油经过人类多年的开采，储量日益减少，已使全球石化行业感到了前所未有的资源压力，也使全球战争自二次世界大战到现在一直炮火连天，甚至愈演愈烈。
更由于近百年来没有科学地使用石油，因燃烧、泄漏、废弃物等原因，已给我们的生存环境造成了严重污染，资源造成了巨大浪费。
2006年5月世界石油价格已经突破70美元/桶，不久将会突破100美元/桶大关，届时石油制品价格将会等于或高于有机硅制品价格。
当今世界各国都在加快对石油替代能源和材料的开发力度，希望尽快找到替代品。
如果我们选用二氧化硅（石头、砂子），这一地球储量极其丰富的资源，来生产有机硅，并用它替代石油材料生产衣服、鞋子、塑料家具、汽车、楼房等生活用品，那么，我们的世界将会变成更加美丽的充满着人类智慧光芒的新世界。
1. 有机硅高分子材料的发展趋势从上世纪40年代合成出有机硅树脂、硅油、硅橡胶到现在已有60多年时间，在这段时间里，各项工艺技术都发生了巨大变化，尤其是近二十年，全球有机硅工业，从硅粉加工到单体合成以及中间体聚合都达到了技术成熟、产量猛增的高速增长期。
目前，全球硅氧烷的产能约1130kt/a，比1995年的550-650kt/a 增加了近一倍，年均增长率为7%。
按产业划分，有机硅的消费构成为橡胶、树脂、涂料、纤维、纸张、化妆品等化工关联行业40%，电子电器20%，土木建筑20%，其它20%。
近十年来，我国有机硅工业在全国科技工作者和行业同仁的共同努力下，从技术到产量方面都缩小了与世界发达国家的差距。
在RTV建筑密封胶，HTV高温胶、硅油、硅烷偶联剂生产技术方面均已达到或接近世界先进水平。
但是，我国目前单体（甲基氯硅烷）产量远远达不到有机硅市场发展的需要，即使到两年后，全部单体加起来还不到500kt/a。
阻燃性有机硅高分子材料的研究进展论文
阻燃性有机硅高分子材料的研究进展论文有机硅高分子材料以7.8键为主链，同时侧基为乙烯基、甲基以及苯基等有机基团，因为其特殊的构造而决定其出众的介电性、热稳定性以及生理惰性，在汽车制造、宇航以及医疗用品领域有着广泛的应用。
这些领域的应有都要求有机硅高分子材料具备优异的阻燃性，所以研究具备阻燃性有机硅高分子材料有着重要的意义。
阻燃剂主要是用来提高材料的抗燃性，从而防止材料被引燃并且要抑制火焰的传播。
阻燃剂成为高分子材料开展的重要动力之一，使用量仅次于增塑剂。
阻燃剂根据不同类型的化合物分成有机阻燃剂、无机阻燃剂以及有机-无机混合阻燃剂这几种类型。
其中无机阻燃剂应用最为广泛，需求量占到阻燃剂总量的50%以上。
理想阻燃剂需要有着阻燃效果好以及添加量少的优点，同时要无烟无毒从而防止环境污染，并且对其他材料的性能影响小，有着良好的加工性能好，热稳定性高并且价格廉价等特带你。
阻燃剂的这些要求，决定着阻燃剂以及阻燃技术的开展放心。
有机阻燃剂有着添加量少以及基材相容性好的优点，同时对阻燃制品性能的影响也更小，不过现有的有机阻燃剂在燃烧时发烟量大同时挥发性大，热稳定性以及水解稳定性都比较差。
目前研究的有机阻燃剂有氮系阻燃剂、卤系阻燃剂、有机磷阻燃剂以及硅系阻燃剂等。
有机硅高分子材料近年来开发出来的新型高效环保的无卤阻燃剂，作为成炭型的抑烟剂，能够赋予高聚物在阻燃以及抑烟的过程中，还可以改善材料的机械强度以及加工性能。
作用机理主要是硅氧烷燃烧过程中能够生成硅，进而碳阻隔层能够隔绝树脂与氧气的接触，防止熔体滴落，因此实现阻燃效果。
有机硅阻燃剂有着热稳定性良好的特点，这是由分子主链的-Si-O-键所决定。
有机硅闪点绝大多数都高于300℃，所有具有难燃性。
较为常见的有硅油、硅树脂、硅橡胶以及聚硅氧烷等。
目前市场应用的有机硅阻燃剂打斗是美国通用电器提供的SFR-100，是一种黏稠透明的硅酮聚合物，能够与各种协同剂例如多磷酸胺等并用，已经使用在聚烯烃阻燃，低用量可以满足阻燃要求，高用量能够赋予基材有意的抑烟性以及阻燃性。
有机硅、什么是有机硅
一、有机硅的性能有机硅产品的基本结构单元（即主链）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，具有耐高低温、耐气候老化、电气绝缘、耐臭氧、憎水、难燃、无毒无腐蚀和生理惰性等许多优异性能，有的品种还具有耐油、耐溶剂、耐辐照的性能。
与其他高分子材料相比，有机硅产品的最突出性能是优良的耐温特性、介电性、耐候性、生理惰性和低表面张力。
1．耐温特性一般的高分子材料大多是以碳－碳（C－C）键为主链结构的,如塑料、橡胶、化学纤维等，而有机硅产品是以硅－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，这也与有机硅的分子是易挠曲的螺旋状结构有关。
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。
在有机硅产品中，Si－O键的链长度大约为C－C键的链长度的一倍半。
链长度较长使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。
甲氧基有机硅树脂
甲氧基有机硅树脂甲氧基有机硅树脂是一种常见的有机硅化合物，具有广泛的应用领域和优异的性能。
本文将从甲氧基有机硅树脂的定义、合成方法、特性以及应用等方面进行介绍。
一、定义甲氧基有机硅树脂，是一种以二甲氧基硅烷为基础单体，通过水解聚合而成的有机硅高分子化合物。
其主要特点是含有甲氧基（-OCH3）官能团，具有良好的耐高温、耐腐蚀、电绝缘性和抗老化性能。
二、合成方法甲氧基有机硅树脂的合成方法主要有溶胶-凝胶法、溶剂法和热聚合法等。
其中，溶胶-凝胶法是一种常用的合成方法，通过在有机溶剂中将二甲氧基硅烷与硅烷偶联剂反应，再经过水解缩聚反应得到甲氧基有机硅树脂。
三、特性1. 耐高温性能：甲氧基有机硅树脂具有较高的热稳定性，可以在高温环境下保持稳定的性能，不易分解或失效。
2. 耐腐蚀性能：甲氧基有机硅树脂对酸、碱、溶剂等具有较好的耐腐蚀性能，能够在不同的化学环境中保持稳定性能。
3. 电绝缘性能：甲氧基有机硅树脂具有优异的电绝缘性能，可以在高电压、高电场下保持良好的绝缘效果。
4. 抗老化性能：甲氧基有机硅树脂具有较好的抗氧化、抗紫外线和抗老化性能，可以长期保持稳定性能。
四、应用1. 电子行业：甲氧基有机硅树脂可以用于制备电子封装材料、电子胶水和电子绝缘材料，提供优异的绝缘和保护性能。
2. 光伏行业：甲氧基有机硅树脂可以用于制备太阳能电池封装材料，提供良好的光电转换效率和防湿性能。
3. 汽车行业：甲氧基有机硅树脂可以用于汽车零部件的涂层、密封和防水处理，提供优异的耐腐蚀和耐高温性能。
4. 建筑行业：甲氧基有机硅树脂可以用于建筑密封材料、防水涂料和防火涂料，提供良好的耐候性和防水性能。
5. 医药行业：甲氧基有机硅树脂可以用于制备医用材料、药物包装和生物材料，提供良好的生物相容性和稳定性能。
甲氧基有机硅树脂作为一种重要的有机硅化合物，在各个领域具有广泛的应用前景。
随着科技的不断发展，相信甲氧基有机硅树脂将在更多领域展现其优异的性能和应用价值。
有机硅高分子及其生活与工业应用
有机硅高分子及其生活与工业应用关键词：有机硅，高分子，产品应用，结构性能概述有机硅高分子是分子结构中含有元素硅，且硅原子上连接有有机基的聚合物。
其在工业上是首先得到应用的元素高分子，也是有机高分子中发展最快的一只。
在工业产品上，例如航空航天，电子电气，机械，交通运输等方面，因其有机硅产品有耐高低温，耐老化，电气绝缘，难燃等独特的性能1，故有机硅高分子在工业方面得到广泛应用。
同样的，在生活领域中，有机硅高分子也有着不可低估的应用，例如我们日常生活中的有机硅织物整理剂，有机硅粘结剂等品种繁多的生活用品，而且有机硅高分子在生活中的渗透越来越深。
有机硅高分子的发展简史众所周知，地壳中硅的含量为25.8%，是地球表面非金属元素含量第二的元素，仅次于氧（49.5%）2，然而自然界的硅是以无机硅化合物的形式存在，像岩石，沙粒，水晶等，都是大量的无机硅化合物的集聚体。
而我们工业和生活中得到广泛应用的有机硅高分子在自然界是不存在的，必须要人工合成，所以，有机硅高分子是一种合成高分子。
而人类史上合成的第一个有机硅化合物是四乙基硅烷3，但是那时真正的有机硅化合物工业生产制造理论与实践却没有得以产生。
直至1904年Kipping在有机硅化合物领域中作出深入工作，成功制备了有机氯硅烷4，但是Kipping却忽略了有机硅化合物中很重要的反应—聚合反应，但是后人Dilthey对此作出深入研究，合成了六苯基环三硅氧烷，得到第一种环状聚硅氧烷5，有力的推动了有机高分子的合成发展。
进入20世纪30年代后，有机硅高分子的工业得到迅速发展，各种有机硅产品如雨后春笋般冒出，人们的生活中也逐渐被渗透有机硅高分子这一具有诸多优势的化合物。
有机硅高分子产品的应用以已经在生活与工业得到广泛通用的硅油为例。
硅油是以Si—O—Si 为主连具有不同黏度的线型聚有机硅氧烷，在室温下是油状物。
在机械工业中，常用做机械设备的润滑剂，机械加工的脱模剂，汽车的刹车油，离合器的工作油等等6。
有机硅、什么是有机硅
一、有机硅的性能有机硅产品的基本结构单元（即主链）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，具有耐高低温、耐气候老化、电气绝缘、耐臭氧、憎水、难燃、无毒无腐蚀和生理惰性等许多优异性能，有的品种还具有耐油、耐溶剂、耐辐照的性能。
与其他高分子材料相比，有机硅产品的最突出性能是优良的耐温特性、介电性、耐候性、生理惰性和低表面张力。
1．耐温特性一般的高分子材料大多是以碳－碳（C－C）键为主链结构的,如塑料、橡胶、化学纤维等，而有机硅产品是以硅－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，这也与有机硅的分子是易挠曲的螺旋状结构有关。
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。
在有机硅产品中，Si－O键的链长度大约为C－C键的链长度的一倍半。
链长度较长使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。
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。
有机硅高分子讲稿07-2
n
Si Me 2Cl
（三）三官能氯硅烷的水解缩合
Me Me S i Cl3 Me O Si O
n
Me Si OH
+
H O + BuOH 2
-HCl
Me S i( O B u)( O H ) 2
HO
Si
O Bu
Ph HO Si O HO Si O Ph
n
O Bu
[ K e Si O ] [ K OH ]
2
=
因此，聚合反应速度可表示： Vp=k•Ke1/2 •[KOH]1/2•[(Me2SiO)4]
（二）环硅氧烷的结构对聚合的影响 当环二甲基硅氧烷的甲基被吸电子基团（如乙烯基、苯基、氯苯基、过氟烷基苯 基等）取代时，阴离子催化聚合速度加快。 当D4中的一个甲基被CF3CH2CH2基取代时，环四硅氧烷的聚合速度为原来的1.5倍 被一个苯基取代时，约为原来的4倍 被一个γ —氰丙基CNCH2CH2CH2 取代时，为原来的440倍
用不同活性的环三硅氧烷来制备硅氧烷嵌段共聚物，用非平衡催化剂，如硅醇锂。
如用D3，D3Me,Ph, D3Ph采用上述连续共聚的方法，即可得到下列嵌段共聚物：
Me 2 Si O Me Ph Si O
n
m
Ph 2 Si O
p
（三）促进剂及杂质对聚合的影响 环硅氧烷中存在少量供电子的化合物时，可以加速阴离子催化聚合。
c4
- H2 O
( Me 2Si O)4
D4
H2 O C l( M e 2 S i O )
n-1
Si Me 2Cl
C l( M e 2 S i O )n-1 S i M e 2 O H
有机硅高分子讲稿-1
1.2 有机硅高分子发展简史
1863年，法国的化学家C.Friedel和J.M.Crafts
封管 2 Et2Zn + SiCl4 160℃ Et4Si + ZnCl2
C.Friedel，J.M.Crafts，denberg，F.S.Kipping，A.Polis等
1863至1903年
1904
GE 公司
2006 年9 月14 日, GE 公司与阿波罗投资公司签署协议, GE 公司的有机硅业务归属美国阿波罗公司。
此前GE 公司与东芝合资成立的GE 东芝有机硅有限公司在中国共有四个有机硅生产厂, 分别位于上海
外高桥、松江、深圳、南通, 涵盖了有机硅的生产、研发、销售等各个环节 。
德国瓦克公司
1.3.2有机硅高分子的命名
1.3.2.1聚有机硅氧烷
(1) 线型聚有机硅氧烷
Me Me ( SiO ) Si Me3 n Me α ,ω 双 三 甲 基硅氧 基聚 二甲 基硅氧 烷 Cl Me Me α ,ω 二氯 聚 二甲 基硅氧 烷
( SiO ) Si Cl n Me Me
Me
Me
Me
HO ( SiO )n Si OH Me Me α ,ω 二羟 基聚 二甲 基硅氧 烷
Me α ,ω 二乙 氧 基聚 二甲 基硅氧 烷
EtO
( SiO ) Si OEt n Me Me
Me
Me Me α ,ω 双 三 甲 基 硅氧 基 聚 甲 基 苯 基 硅氧 烷
Me3SiO ( SiO ) n Si Ph Me
Me
Me α ,ω 双 三 甲 基 硅氧 烷 基聚(二甲基 硅氧 烷 甲 基 苯 基 硅氧 烷）
水泥 陶瓷
玻璃
关于有机硅的相关知识介绍
一、有机硅的性能有机硅产品的基本结构单元（即主链）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，具有耐高低温、耐气候老化、电气绝缘、耐臭氧、憎水、难燃、无毒无腐蚀和生理惰性等许多优异性能，有的品种还具有耐油、耐溶剂、耐辐照的性能。
与其他高分子材料相比，有机硅产品的最突出性能是优良的耐温特性、介电性、耐候性、生理惰性和低表面张力。
1．耐温特性一般的高分子材料大多是以碳－碳（C－C）键为主链结构的,如塑料、橡胶、化学纤维等，而有机硅产品是以硅－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，这也与有机硅的分子是易挠曲的螺旋状结构有关。
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。
在有机硅产品中，Si－O键的链长度大约为C－C键的链长度的一倍半。
链长度较长使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。
有机硅基胶
有机硅基胶
有机硅基胶是一种由有机硅聚合物制成的高分子材料，具有许多独特的性质。
它具有优异的耐热性、耐寒性、耐化学腐蚀性能和电绝缘性能，还具有优异的柔韧性、抗老化性和抗紫外线能力。
因此，有机硅基胶广泛应用于建筑、汽车、电子、航空航天、医疗等领域。
在建筑领域中，有机硅基胶被广泛应用于密封、粘接、填缝等方面，具有良好的耐候性和耐腐蚀性，能够提高建筑物的密封性和耐久性。
在汽车领域中，有机硅基胶被用于车身密封、发动机密封、轮胎制造等方面，能够提高汽车的安全性和舒适性。
在电子领域中，有机硅基胶被用于电路板封装、电子元器件封装等方面，具有优异的绝缘性能和机械性能，能够保护电子设备的安全性和可靠性。
总之，有机硅基胶是一种十分重要的高分子材料，对于促进各个领域的技术进步和经济发展都具有重要的作用。
- 1 -。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
浅述有机硅高分子材料在过去的100年中，以石油为原料生产的高分子合成树脂、合成橡胶已给我们的生活带来了丰富多彩的塑胶、化纤制品，它标志着人类穿衣、穿鞋、生活家居不再完全依赖棉、丝、麻、木等天然资源。
但是，由于石油经过人类多年的开采，储量日益减少，已使全球石化行业感到了前所未有的资源压力，也使全球战争自二次世界大战到现在一直炮火连天，甚至愈演愈烈。
更由于近百年来没有科学地使用石油，因燃烧、泄漏、废弃物等原因，已给我们的生存环境造成了严重污染，资源造成了巨大浪费。
2006年5月世界石油价格已经突破70美元/桶，不久将会突破100美元/桶大关，届时石油制品价格将会等于或高于有机硅制品价格。
当今世界各国都在加快对石油替代能源和材料的开发力度，希望尽快找到替代品。
如果我们选用二氧化硅（石头、砂子），这一地球储量极其丰富的资源，来生产有机硅，并用它替代石油材料生产衣服、鞋子、塑料家具、汽车、楼房等生活用品，那么，我们的世界将会变成更加美丽的充满着人类智慧光芒的新世界。
1. 有机硅高分子材料的发展趋势从上世纪40年代合成出有机硅树脂、硅油、硅橡胶到现在已有60多年时间，在这段时间里，各项工艺技术都发生了巨大变化，尤其是近二十年，全球有机硅工业，从硅粉加工到单体合成以及中间体聚合都达到了技术成熟、产量猛增的高速增长期。
目前，全球硅氧烷的产能约1130kt/a，比1995年的550-650kt/a 增加了近一倍，年均增长率为7%。
按产业划分，有机硅的消费构成为橡胶、树脂、涂料、纤维、纸张、化妆品等化工关联行业40%，电子电器20%，土木建筑20%，其它20%。
近十年来，我国有机硅工业在全国科技工作者和行业同仁的共同努力下，从技术到产量方面都缩小了与世界发达国家的差距。
在RTV建筑密封胶，HTV高温胶、硅油、硅烷偶联剂生产技术方面均已达到或接近世界先进水平。
但是，我国目前单体（甲基氯硅烷）产量远远达不到有机硅市场发展的需要，即使到两年后，全部单体加起来还不到500kt/a。
这一现状已严重制约了我国有机硅工业的发展。
截至2012年底我国有机硅单体产能约200万吨，而目前实际需求每年只有约103.8万吨。
此外，在我国有机硅的“十二五”计划中提出了如下发展目标：“有机硅产品规模及结构优化目标，有机硅单体实现自给有余；基础牌号的有机硅材料基本实现自给；特殊牌号的有机硅材料实现自给率过半。
另外，不仅在国内要抵抗外商竞争，出口结构也需实现优化：由出口工业硅升级为主要出口有机硅单体。
”“十二五”期间，新安集团公司优先发展硅材料、农化核心主业，大力发展新领域战略延伸产业，优化发展其他产业，形成以硅材料和农用化工为支撑，新领域、其他产业为发展，贸易和投资为一体的产业发展目标。
2.有机硅高分子材料的基本性质有机硅，即有机硅化合物，是指含有Si-O键、且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的化合物，习惯上也常把那些通过氧、硫、氮等使有机基与硅原子相连接的化合物也当作有机硅化合物2.1 有机硅的结构特征以硅氧键（-Si-O-Si-）为骨架组成的聚硅氧烷，是有机硅化合物中为数最多，研究最深、应用最广的一类，约占总用量的90%以上。
由于其主链为(Si-O-Si)的无机结构，分子侧链又具有(CH3、Ph等)的有机结构，从而使其整个的分子链具有有机无机的特殊结构，从而使得有机桂材料具有有机及无机材料的共同特点。
此外，有机硅材料还具有独特的结构：(1) Si原子上充足的甲基将高能量的聚硅氧烷主链屏蔽起来；(2) C-H无极性，使分子间相互作用力十分微弱；(3) Si-O键长较长，Si-O-Si键键角大。
(4) Si-O键是具有50%离子键特征的共价键（共价键具有方向性，离子键无方向性）。
2.2 有机硅的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。
2.3 有机硅的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。
2.4 有机硅的生物特性生物活性有机硅是人体必需的一种的营养素。
有机硅是构成人体组织和参与新陈代谢的重要元素。
存于人体的每一个细胞当中，作为细胞构建的支撑，同时帮助其他重要物质如镁，磷，钙等吸收。
人体只能通过食物不断获得有机硅。
2.5 有机硅的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. 有机硅高分子材料的制备及应用有机硅材料按其形态的不同，可分为：硅烷偶联剂（有机硅化学试剂）、硅油（硅脂、硅乳液、硅表面活性剂）、硅橡胶、硅树脂等3.1 硅烷偶联剂的制备与应用硅烷偶联剂是由硅氯仿和带有反应性基团的不饱和烯烃在铂氯酸催化下加成，再经醇解而得。
硅烷偶联剂实质上是一类具有有机官能团的硅烷，在其分子中同时具有能和无机质材料（如玻璃、硅砂、金属等）化学结合的反应基团及与有机质材料（合成树脂等）化学结合的反应基团。
目前，硅烷偶联剂的用途已从玻璃纤维增强塑料（FRP）扩大到玻璃纤维增强热塑性塑料（FRTP）用的玻璃纤维表面处理剂、无机填充物的表面处理剂以及密封剂、树脂混凝土、水交联性聚乙烯、树脂封装材料、壳型造型、轮胎、带、涂料、胶粘剂、研磨材料（磨石）及其它的表面处理剂。
硅烷偶联剂的应用大致可归纳为三个方面：1. 用于玻璃纤维的表面处理，能改善玻璃纤维和树脂的粘合性能，大大提高玻璃纤维增强复合材料的强度、电气、抗水、抗气候等性能，即使在湿态时，它对复合材料机械性能的提高，效果也十分显著。
2.用于无机填料填充塑料。
可预先对填料进行表面处理，也可直接加入树脂中。
能改善填料在树脂中的分散性及粘合力，改善工艺性能和提高填充塑料（包括橡胶）的机械、电学和耐气候等性能。
3. 用作密封剂、粘接剂和涂料的增粘剂，能提高它们的粘接强度、耐水、耐气候等性能。
硅烷偶联剂往往可以解决某些材料长期以来无法粘接的难题。
硅烷偶联剂作为增粘剂的作用原理在于它本身有两种基团；一种基团可以和被粘的骨架材料结合；而另一种基团则可以与高分子材料或粘接剂结合，从而在粘接界面形成强力较高的化学键，大大改善了粘接强度。
此外，硅烷偶联剂的其它方面应用还包括：(1) 使固定化酶附着到玻璃基材表面；(2) 油井钻探中防砂；(3) 使砖石表面具有憎水性；(4) 通过防吸湿作用，使荧光灯涂层具有较高的表面电阻；(5) 提高液体色谱柱中有机相对玻璃表面的吸湿性能。
硅烷偶联剂新开发的一项重要应用是用于生产水交联聚乙烯，这项工艺是美国陶康宁公司开发的，目前已商业化。
近年来，国内在用有机硅乳液处理毛纺织物的试验中，发现用硅烷偶联剂与有机硅乳液并用，可以提高毛纺织物的服用性能。
3.2 硅油的制备及应用硅油是一种不同聚合度链状结构的聚有机硅氧烷。
它是由二甲基二氯硅烷加水水解制得初缩聚环体，环体经裂解、精馏制得低环体，然后把环体、封头剂、催化剂放在一起调聚就可得到各种不同聚合度的混合物，经减压蒸馏除去低沸物就可制得硅油。
硅油按化学结构来分有甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油、甲基含氢硅油、甲基苯基硅油、甲基氯苯基硅油、甲基乙氧基硅油、甲基三氟丙基硅油、甲基乙烯基硅油、甲基羟基硅油、乙基含氢硅油、羟基含氢硅油、含氰硅油等；从用途来分，则有阻尼硅油、扩散泵硅油、液压油、绝缘油、热传递油、刹车油等。
硅油具有卓越的耐热性、电绝缘性、耐候性、疏水性、生理惰性和较小的表面张力，此外还具有低的粘温系数、较高的抗压缩性，有的品种还具有耐辐射的性能。
3.3 硅橡胶的制备及应用硅橡胶是高分子量的聚有机硅氧烷加入补强填料和其它各种添加剂，采用有机过氧化物为硫化剂，经加压成型或注射成型，并在高温下交链成橡皮。
高温硫化硅橡胶的硫化一般分为两个阶段进行，第一分阶段是将硅生胶、补强剂、添加剂、硫化剂和结构控制剂进行混炼，然后将混炼料在金属模具中加压加热成型和硫化，其压力为50公斤/cm2左右，温度为120～130℃，时间为10～30分钟，第二阶段是将硅橡皮从模具中取出后，放入烘箱内，于200～250℃下烘数小时至24小时。
使橡皮进一步硫化，同时使有机过氧化物分解挥发。
硅橡胶的补强填料是各种类型的白炭黑，它可使硫化胶的强度增加十倍。
加入各种添加剂主要是降低胶的成本、改善胶料性能以及赋予硫化胶各种特殊性能如阻燃、导电等。
硅橡胶主链上的侧基可以是甲基、乙基、乙烯基、苯基、三氟丙基等。
最常用的是甲基，也可引入其它基团以改善加工性能和其它性能。
因此，根据侧基基团和胶料配方的不同，可以得到各种不同用途的硅橡胶，下面介绍几种重要类型的硅橡胶。
1. 甲基硅橡胶二甲基硅橡胶是投入商业化生产最早的一种硅橡胶，可在-60～200℃范围内保持良好的弹性，耐老化性能好，有优异的电绝缘性能以及防潮、防震和生理惰性等特性。
二甲基硅橡胶主要用于强物涂覆，也可制成各种挤出及压延制品用于机电、航空、汽车及医疗等行业。
但由于二甲基硅橡胶硫化活性低，用于制造厚制品时，硫化困难，内层易起泡且高温压缩永久变形大，故目前已被甲基乙烯基硅橡胶所取代。
2. 甲基乙烯基硅橡胶甲基乙烯基硅橡胶是硅橡胶中应用最广泛的品种，近年来不断涌现的各种高性能和特殊用途的硅橡胶，大都是以乙烯基硅橡胶为基础胶，例如高强度硅橡胶、低压缩永久变形硅橡胶、不需后硫化硅橡胶、耐热导电硅橡胶和医用硅橡胶等。
甲基乙烯基硅橡胶在航空工业上，广泛用作垫圈、密封材料及易碎、防震部件的保护层；在电气工业中可作电子元件等高级绝缘材料，耐高温电位器的动态密封圈，地下长途通信装备的密封圈；在医学上，由于甲基乙烯基硅橡胶对人体的生理反应小、无毒，故用作外科整形、人造心脏瓣膜、血管等。
3. 甲基苯基乙烯基硅橡胶甲基苯基乙烯基硅橡胶是在甲基乙烯基硅橡胶的分子链中引入甲基苯基硅氧链节或二苯基硅氧链节而得的产品。
甲基苯基乙烯基硅橡胶除了具有甲基乙烯基硅橡胶所有的压缩永久变形小、使用温度范围宽、抗氧化、耐候、防震、防潮和良好的电气绝缘性能外，还具有卓越的耐低温、耐烧蚀和耐辐照等性能.。
这些性能随分子链中苯基含量的不同而有所变化，甲基苯基乙烯基硅橡胶是宇航工业、尖端技术和国民经济其它部门的重要材料之一，可供制做各种模压和挤出制品用作航空工业的耐寒橡胶和用于耐烧蚀、耐热老化或耐辐射部位的密封圈、垫、管材和棒材等。