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

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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。

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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。甲基氯硅烷生产流程长、技术难度大，属技术密集、资本密集型产业，所以国外各大公司都是基础厂规模化集中建设，而后加工产品则按用途、市场情况分散布点。

任何高分子材料的发展，关键在于单体技术的发展。有机硅工业的特点是集中的单体生产和分散的产品加工。因此，单体生产在有机硅工业中占重要的地位，单体的生产水平直接反映有机硅工业的发展水平。

2、有机硅中间体

有机硅单体通过水解（或醇解）以及裂解制得各种不同的有机硅中间体，有机硅中间体是合成硅橡胶、硅油、硅树脂的直接原料，包括六甲基二硅氧烷（MM）、六甲基环三硅氧烷（D3）、八甲基环四硅氧烷（D4）、二甲基环硅氧烷混合物（DMC）等线状或环状硅氧烷系列低聚物。

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铂催室温

可分为单组分室温硫化硅橡胶和双组分室温硫化硅橡胶。前者是将基础胶料、填料、交联剂或催化剂在在无水条件下混合均匀，密封包装，遇大气中湿气即进行反应。后者是将基础胶料和交联剂或催化剂分开包装，使用时按一定配比混合就发生交联，与环境湿气无关。而按硫化机理，又可分为缩合型和加成型室温硫化型硅橡胶两类。

4、硅油

（1）硅油的分类：硅油是一类具有各种不同粘度，无毒、无嗅、无腐蚀，不易燃烧的聚硅氧烷液体油状物。其中，甲基硅油是硅油中最主要的品种，通过改变聚硅氧烷的聚合度及有机基的种

类，或使聚硅氧烷与其他有机物共聚，可以制得具有防水、抗粘、脱模、消泡等基本特性的硅油。硅油的品种很多，大致可分为线形硅油及改性硅油两大类。

（2）硅油制品及应用：硅油有许多特殊性能，如温粘系数小、耐高低温、抗氧化、闪点高、挥发性小、绝缘性好、表面张力小、对金属无腐蚀、无毒等。由于这些特性，硅油以应用在许多方面而具有卓越的效果。在各种硅油中，以甲基硅油应用得最广泛，是硅油中最重要的品种，其次是甲基苯基硅油。各种官能性硅油及改性硅油主要用于特殊目的。

5、硅树脂

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的结合，

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品，市场上可以出现几个牌号，名目繁多。目前，美国联合碳化公司（UCC）是世界上最大的硅烷偶联剂生产厂家，其所拥有的品种也最多。

（2）硅烷偶联剂的应用硅烷偶联剂最早是作为玻璃纤维增强塑料的玻纤处理剂而开发的。由于硅烷偶联剂改善了玻纤与树脂之间的粘合，从而显着提高了增强塑料的机械性能。随着复合材料的迅速发展，硅烷偶联剂无论在品种或产量的发展速度也很快。近年来，利用硅烷偶联剂对某些材料引入特定功能性基团，可以改进材料的表面性质，获得防静电、防霉、防臭、防凝血和生理惰性等，成为硅烷偶联剂新用途的开端。正是由于许多重要应用领域的开发，硅烷偶联剂成为有机硅的一个重要分支。

三、有机硅发展简史

四、1、有机硅的定义

五、凡是含Si—C键的化合物通称为有机硅化合物，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。其中，以硅氧键（—Si—0—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。

六、由于有机硅兼备了无机材料与有机材料的性能，因而具有耐高低温、电气绝缘、耐臭氧、耐辐射、化工、

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3、①

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5、③

改进使其走上的工业化的道路。特别是罗乔于1941年发明了“直接合成法”合成甲基氯硅烷，使有机硅的生产掀起了一场大革命，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，又发明了聚有机硅氧烷的平衡化反应，并建立了一整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，1938—1965年这一发展时期习惯称为第三期。

6、④繁荣时期：自1966年至今，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，过去认为不可能合成的化合物，现在有的也可以合成出来了。近期发展的最快的一支，