高分子材料概论-有机硅
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。
有机硅成分
有机硅成分1. 引言有机硅是一类重要的化学物质，其分子结构中含有硅元素和碳元素的化合物。
有机硅成分广泛存在于自然界和人工合成的化合物中，具有独特的化学性质和应用价值。
本文将详细介绍有机硅成分的特点、合成方法、应用领域以及未来的发展趋势。
2. 特点有机硅成分具有以下几个特点：2.1 硅-碳键的稳定性有机硅成分中的硅-碳键比碳-碳键更稳定，这使得有机硅化合物具有较高的热稳定性和化学稳定性。
这种稳定性使得有机硅成分在高温、高压和强酸碱条件下仍能保持其性质和功能。
2.2 高分子化合物的可塑性有机硅成分可以通过不同的合成方法制备出具有不同结构和性质的高分子化合物。
这些高分子化合物的物理和化学性质可以通过调整硅-碳键的数量、长度和取代基的类型来控制，从而实现对材料的可塑性调控。
2.3 优良的电绝缘性能有机硅成分通常具有优良的电绝缘性能，这是由于硅-碳键的极性和硅原子的电负性较低所致。
这种电绝缘性能使得有机硅成分广泛应用于电子器件、绝缘材料等领域。
3. 合成方法有机硅成分可以通过多种不同的合成方法得到，下面介绍常见的合成方法：3.1 直接硅化法直接硅化法是一种常用的合成有机硅成分的方法。
该方法通过在碳氢化合物和硅源之间进行反应，使碳氢化合物中的碳元素与硅源中的硅元素发生反应，形成硅-碳键。
3.2 氧化硅法氧化硅法是一种通过氧化硅化合物与碳源反应得到有机硅成分的方法。
该方法的优点是反应温度较低，反应产物纯度较高。
3.3 硅烷化法硅烷化法是一种通过将有机化合物与硅烷反应得到有机硅成分的方法。
该方法可以通过选择不同的硅烷和有机化合物来控制反应产物的结构和性质。
4. 应用领域有机硅成分具有广泛的应用领域，下面介绍几个常见的应用领域：4.1 化妆品和个人护理品有机硅成分可以用于化妆品和个人护理品中，如护肤霜、洗发水等。
有机硅成分可以增加产品的稳定性和质感，提高产品的使用效果。
4.2 涂料和粘合剂有机硅成分可以用于涂料和粘合剂中，如油漆、胶水等。
有机硅高分子复习资料.ppt
n
R
12.1.6.2 磷硅氧烷
O S i X R O P + 或 P O 2 5
O S i XH O P + N O S iO P+ N : H X
O S i OP + R X
O S i X N a O P +
12.1.3.5 钛酸酯与乙酰氧基硅烷反应
T i O R S iO A c + T iO S i + R O A c
Ti-O-Si键对水解也是很敏感的。若在钛原子上适当地取代，则可以减少其水解敏感性。
12.1.4 锡硅氧烷
12.1.4.1 碱金属硅醇盐与卤化锡（或有机卤化锡）反应
S n C l S iO M + S n O S i + M C l
n
R
) (S nO S i O )( m R ' R
R ' R ' S n O +D 4 2 K O H
M e
) ( (S nO S i O ) m n R ' M e
Ti＞Al＞Sn
12.1.5 铅硅氧烷
+ M e P b O S i M e N a B r + M e P b B r N a O S i M e 3 3 3 3
O N a C l S iO P+
O S i HH P +O
O S i O R H O P +
O N i H S iO P+ 2
O R O H S iO P+
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。
有机硅的用途
有机硅的用途
有机硅
有机硅指的是指分子主链上由硅-氧链节构成的，其侧链则由硅原子和其他各种有机基团相连的化合物。
所以，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。
有机硅的性能
1、耐温特性
一般的高分子材料大多是以碳碳键为主链结构的，如塑料、橡胶、化学纤维等，而有机硅产品是以硅氧键为主链结构的，碳碳键的键能为82.6千卡每克分子，硅氧键的键能在有机硅中为121千卡每克分子，所以有机硅产。
有机硅——未来高分子材料的王者
有机硅——未来高分子材料的王者 [ 90 2010/3/7 11:55:47 ]有机硅——未来高分子材料的王者（用有机硅材料替代石油高分子材料，将成为未来世界经济新潮流）田文新朱旭（2006-6-23）前言：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。
《石油的终结》是由美国学者保罗•罗伯茨在美国发生“9·11”事件后所著，这本书给我们传达的信息是：“我们目前的能源体系正在走向失败，下一个能源经济的轮廓正在形成，不管我们是否愿意，它都在酝酿着……”他引用一句话说：石器时代的结束并不是世界上没有了石头，而是找到了更好的替代工具。
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。
这，已不再是梦想，她将在不久的将来，用我们自己的双手逐一实现！一、有机硅材料工业的现状从上世纪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。
新型高分子材料有机硅
新型高分子材料有机硅有机硅是一种新型的高分子材料，由有机物和无机物的复合物构成，具有独特的性质和广泛的应用领域。
本文将从有机硅的概念、结构、性质和应用等方面进行详细介绍。
有机硅，也称为有机硅化合物，是将有机物和无机硅的复合物统称为有机硅。
有机硅最早是在20世纪初由俄国化学家A. Zelewsky发现的。
有机硅是一类含有硅原子的有机化合物，硅原子与有机基团通过硅-碳键连接。
有机硅可以通过不同的方式合成，比如直接合成、水解、酸解和氢解等。
其中，常见的有机硅化合物有硅烷、硅氧烷、硅醇和硅聚合物等。
有机硅具有独特的结构和性质。
首先，有机硅的分子结构中含有硅原子，这使得它具有无机硅和有机物的性质的结合体，比如具有无机硅耐高温、耐腐蚀等性质，同时也具有有机物韧性、可塑性等性质。
其次，有机硅的硅-碳键强度高、键能低，使得有机硅具有较高的化学稳定性和热稳定性，适用于各种极端环境下的使用。
此外，有机硅也具有较低的表面能和较好的润湿性，使其广泛应用于润滑剂、涂料、密封材料等领域。
由于有机硅的独特性质，它在许多领域有着广泛的应用。
首先，有机硅在化工领域中被用作润滑剂、分散剂和防腐剂等。
由于有机硅具有良好的化学稳定性和温度稳定性，能够承受较高的压力和温度，使得有机硅在高温高压工况下表现出优良的润滑性能和耐磨性能。
其次，有机硅也广泛应用于涂料和密封材料领域。
有机硅在涂料中可以增加涂膜的耐候性、附着力和耐化学腐蚀性，并且还能提高涂料的耐磨性和耐热性。
在密封材料方面，由于有机硅具有较低的表面能和较好的粘附性，可以作为密封剂用于各种材料的粘接和密封。
此外，有机硅材料还可用于电子、医药、食品等其他领域。
总之，有机硅作为一种新型的高分子材料具有独特的结构和性质，广泛应用于化工、涂料、密封材料等领域。
有机硅的合成方法也在不断创新和改进，以满足不同领域对有机硅产品的需求。
随着科技的不断进步和发展，有机硅在未来的应用前景将会更加广阔。
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
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。
有机硅概述
• 起保护作用的有机硅可以在不牺牲石料或 结构物理特性的条件下将砂岩或石灰石的 教堂、桥梁以及其它历史建筑恢复至其原 有强度。有机硅可以防止由水或其它自然 因素造成的侵蚀及腐烂。
企业家、消费者及艺术家们都希望通过出色的 材料帮助提供创新、经济的解决方案，以满足 各行各业的尖端要求。
稳定。有机硅是非常稳定的化合物，具有出色的
抗风雨及老化的特性，并且能够承受极限的温度及 气候的变化。有机硅不会与化学物质发生反应，可 以抵抗盐、风、水及辐射等气候的影响，并且具有 出色的绝缘性能。
• 缝线润滑剂 • 鞋底 • 轮胎 • 玩具 • 变压器 • 车辆垫圈及软管
多种有机硅具有以下物理及化学特性
• 出色的抗气候侵蚀及老化能力 • 热稳定性 • 抗水性强 • 极强的粘合性 • 可以长期暴露于大气之中 • 抗紫外线及红外线辐射 • 挥发性极低 • 惰性（与大多数材料不会发生反应） • 耐化学腐蚀 • 持久的弹力、韧性及弹性 • 出色的绝缘性 • 抗张强度 • 抗泡性 • 抗微生物性
有机硅：概述 一
满足现代社会的需求
现代社会希望通过技术创新及产品开发使 我们更长寿、更健康、并拥有更美好的生 活。有机硅正在帮助我们实现梦想。
有机硅是日常生活所需各种产品的重要成分。气 囊、密封剂、静脉管道、微型芯片、涂料、掌上电 脑设备、抗紫外线防晒霜及防毒面具不过是其中的 几个例子。
有机硅可以解决一般及特殊的问题，使产品更加坚 固、稳定、更具韧性、更为美观、易于使用或施 用、寿命更长。同时使得材料可以达到企业及消费
• 在家居方面，有机硅使得洗发剂、洗涤剂 以及清洁剂具有抗泡性。这有助于控制泡 沫，避免产生多余的泡沫。
有机硅主要分类及概述
有机硅主要分类有机硅主要分为硅油、硅橡胶、硅树脂和硅烷偶联剂四大类。
分别介绍如下：一、硅油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。
最常用的硅油，有机基团全部为甲基，称甲基硅油。
有机基团也可以采用其它有机基团代替部分甲基基团，以改进硅油的某种性能和适用各种不同的用途。
常见的其它基团有氢、乙基、苯基、氯苯基、三氟丙基等。
近年来，有机改性硅油得到迅速发展，出现了许多具有特种性能的有机改性硅油。
硅油一般是无色（或淡黄色），无味、无毒、不易挥发的液体。
硅油不溶于水、甲醇、二醇和- 乙氧基乙醇，可与苯、二甲醚、甲基乙基酮、四氯化碳或煤油互溶，稍溶于丙酮、二恶烷、乙醇和了醇。
它具有很小的蒸汽压、较高的闪点和燃点、较低的凝固点。
随着链段数n的不同，分子量增大，粘度也增高，固此硅油可有各种不同的粘度，从0.65厘沲直到上百万厘沲。
如果要制得低粘度的硅油，可用酸性白土作为催化剂，并在180℃温度下进行调聚，或用硫酸作为催化剂，在低温度下进行调聚，生产高粘度硅油或粘稠物可用碱性催化剂。
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。
二、硅橡胶2.1高温硫化硅橡胶高温硫化硅橡胶是高分子量（分子量一般为40～80万）的聚有机硅氧烷（即生胶）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（模压、挤压、压延）或注射成型，并在高温下交链成橡皮。
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。
有机硅材料分类及用途
有机硅材料分类及用途有机硅材料主要是指以=Si-O-Si=为主链的一类聚合物，具有优异的、能长期既耐高温又耐低温、耐臭氧、耐候、介电性能好的高分子材料。
在20世纪40年代初问世以来经过50多年研究开发，已发展成包括有各种含硅低分子化合物和高分子量液态、弹性体和树脂等一大门类化合物。
商品品种多达数千种(美国5000种、日本3000种)，常见的品种如下。
（1）硅油二甲基硅油、甲基苯基硅油、甲基氢硅油、乙基硅油、长链烷烃基硅油、羟基硅油、氟硅油及各种有机基改性硅油;还有硅油的二次加工产品如硅脂、乳液等。
（2）硅橡胶热硫化型甲基乙烯基硅橡胶、甲基苯基硅橡胶、氟硅橡胶等。
室温硫化型双组分甲基硅橡胶、氟硅橡胶等。
室温硫化型单组分硅橡胶:脱乙酸型、脱醇型、脱酮肟型等。
加成型硅橡胶(俗称硅凝胶系以铂催化剂催化加成成弹性体)。
（3）硅树脂甲基硅树脂、甲基苯基硅树脂、苯基硅树脂和多种有机树脂改性硅树脂。
（4）硅烷偶联剂硅原子直接带有乙烯基或带有活性基团如环氧基、氨基、甲基丙烯酰氧基、羟基等的烃基烷氧基硅烷。
有机硅材料品种繁多、性能特殊、用途广泛，各种产品已深入尖端技术、国防军工、各工业部门和人民生活各领域，成为各行各业不可缺少的重要材料。
有机硅产品在各行业中部分用途见表1。
（表1）生产有机硅产品的单体原料是硅原子上带有各种不同有机基团的氯硅烷，如二甲基二氯硅烷、苯基三氯硅烷、乙烯基三氯硅烷等。
但用量最大、最基本的二甲基二氯硅烷几乎占总用量的90%以上。
合成有机硅单体的工业性方法有直接法、格氏法、热缩合法、加成法等。
直接法是最经济的，但不是所有单体均能用此法生产。
用量最大的二甲基二氯硅烷是从用硅粉、氯甲烷作原料在流化床中在铜催化下直接合成的甲基氯硅烷混合同系物中精馏而得。
由于二甲基二氯硅烷在混合同系物中含量高低受到生产工艺中多种因素影响，因此要做到能在单台生产能力为数万吨的流化床中保持原料消耗定额低、运转周期长的情况下，二甲基二氯硅烷在混合同系物中含量至少超过85%甚至超过90%才算是有竞争力的经济规模生产，故有一定的难度。
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
特种高分子材料—有机硅
特种高分子材料—有机硅
章基凯
【期刊名称】《上海化工》
【年(卷),期】1989(014)002
【摘要】一、概况有机硅是指组成中含有硅氧烷和有机基团的高分子材料,因而具有高低温稳定可靠性、阻燃性、耐老化性、介电性、生物惰性及脱模、增水、消泡等表面惰性等一系列优良性能的特种化工材料。
自1943年美国道康宁(DC)公司和1947年GE公司相继投产以来,经过40多年的研究开发,有机硅工业已成为新型化工材料工业中的一个重要分支。
美国、联邦德国、英、法、日、苏联等国相继建成万吨级工厂,主要公司生产牌号达2000种,全球产量1985年达45万吨左右。
【总页数】3页(P15-17)
【作者】章基凯
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TQ264.17
【相关文献】
1.阻燃性有机硅高分子材料的研究进展 [J], 王刚
2.瓦克扩建有机硅密封剂及特种有机硅产能 [J],
3.瓦克扩建有机硅密封剂及特种有机硅产能 [J],
4.瓦克扩大有机硅密封剂及特种有机硅产能 [J],
5.瓦克扩建有机硅密封剂及特种有机硅产能 [J],
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 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)。
_|II章：高分子材料概论2.8有机硅材料|[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IT2.8.4思考题2.8.1有机硅材料概述’II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- I I I r—接有传统的有机基团的（烃及其衍生物1）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I L I I主要内容: 2.8.1有机硅材料概述|[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I I I r_|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。
II20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 二物，其主要骨架是一Si — 0 — Si —O — Si ，通称为聚硅氧= 烷，后来简称为“有机硅”，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 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I低分子（如现在常说的硅烷偶联剂）也归入“有机硅”。
现 在合成了一些不是一Si — 0— Si —O 骨架，而是一Si —Si —Si 骨架的聚合物，还叫有机硅。
不过我们通常讲的“有II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II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 其中分子量较大的、可以适当硫化的则叫有机硅橡胶， 常简称硅橡胶二。
根据单体或主链上侧基的种类，又在硅II'IIl中国的习惯是把那些聚合 “有机硅”--的单体，也笼统 -II。
而=聚硅氧烷的制备通常分两步：_首先由各种氯硅烷单体 ■水解或醇解缩合，制备得到低聚环体，该步骤有利于预 _ 一 ___JL~聚体提纯，而能够制得分子量很大的聚合物，否则只能 够制得分子量不均的线型低聚物或者低聚环体；然后采■ 用离子聚合机理，由低聚环体聚合制得大分子聚硅氧烷， 以阴离子为例如下：-“ 'II'ISi —0R1树脂、硅油、硅橡胶前面冠以一定的名称，加以犬类命 =名，如甲基硅树脂、二甲基硅油、苯甲基硅油、甲基乙 烯基硅橡胶等。
'各类有机硅又有许多，商品名称。
”由于有IIII一类也可作单体用的硅烷具有特殊性能，可以单独使用, 亦已商品化，常把它们独立出来，称它们的用途叫硅烷 偶联剂，有机硅行业中把它与前面三种相提并论，称为 有机硅的四犬门类（硅树脂、硅油、硅橡胶、硅烷偶联 剂），实际上它们不是高分子。
我们把有机硅分类如下:.岛分子冇机硅:宵机硅,「体型聚合物：硅树脂 釁硅置烧r 硅橡胶线性聚含物｛硅油"聚硅烷打卤代硅烷，绘基代碓烷.^^5基代卤代硅烷等衍生物 、低分子有机硅｛硅烷特殊衍生物L 砕烷低聚小分子本章主要介绍的高分子有机硅是聚硅氧烷，其基'本 形态如下：^-"士或壬 Si —0-Sr~0 士R IRi R4或-E Si-o *壬 si-0IIR?—Si—0~Si~&低衆环体链引发；KOH—K* +0H-R^Si—O—SiRj0 + K+ + OH-—* HO—Si—0—Si—0—Si—0—Si—0-RiSi—0—SiR；链增长;R’阴离子聚合常用的引发剂(人们习惯于叫作催化剂)II ||有碱金属、碱金属氧氧化物、碱金属醇盐、季铵碱、硅醇季铵碱等，如KOH、N(CH3)4OH等。
环体聚合也可以用阳离子引发，常用阳离子引发剂有硫酸、硫酸的烷基= 酯、氯磺酸、盐酸、磷酸、酸性白土、强阳离子交换树脂、氯硅烷和路易上酸等，经常用硫酸、酸性白土和离■-子交换树脂等；2.8.2主要有机硅的合成单体'II 常见的有机硅聚合物的单体如下:rtR^SiCH + 271出0( rt[HO—Si—OH ] + nHCl)K+HOt Si—0 K十+ D4n - 2Dj _0 齐K+ -------- -HOErr1(Il苯三氯硅烷：（C 6H 5）SiCl 3II苯二氯硅烷：（C 6H 5）2SiCl 2 甲基乙烯基二氯硅烷：（CH 3）（CH 2=CH 2）2SiCl 2II--ri甲基苯基二氯硅烷：（CH 3）（C 6H 5）SiCl 2乙基氯硅烷：（C 2H 5）2SiCl 2|[2.8.3主要有机硅聚合物性能和应用简介11I r、硅油硅油是线型聚硅氧烷，或以线型聚硅氧烷为主要骨 架，偶有支链，而分子量并不很大，玻璃化温度、粘流IIr温度很低，在室温下保持粘流状态，即液体状态像油一一-_II11（:亠样流动的有机硅。
=一般并不在乎硅油的分子量，而以粘 度来衡量它。
硅油的粘度和分子量之间有一定的关系， 一般的高粘度硅油分子量可以大到一二十万，而低粘度11硅油可以小到一千或者更低的分子量，小到都不能算作 “高分子” 了。
..II'I(1)二甲基二氯硅烷：（CH 3）2SiCl 2|]fl（6）有机烷氧基硅烷: （C 6H 5）Si （OC 2H 5）2 等：(CH 3)2Si(OC 2H 5)2、(CH 3)(8) 硅氯仿：HSiCb (9) 其它有机硅单体IIU硅油一般都具有聚硅氧烷的特性，耐高温、耐低温、 =抗氧化、耐气候变化「粘温系数低、蒸汽压小、表面张 力低、憎水、消泡、脱模、抗剪切、绝缘性能好、一定_ 的生理惰性等。
硅油还可以二次加工/制成各种各样的 产品，如硅膏、硅脂、消泡剂、脱模剂等等。
fl现将常见的硅油介绍如下：:=1)二甲基硅油又称201硅油，高分子链的，CHj 壬Si —0 ■Ek&(CH3)3 封头是一Si(CH 3)3,所以文'.献上常称三甲基封端的聚-I二二甲基硅氧烷。
201硅油是硅油中开发最早、产量最大、 应用最为广泛的一个品种；可以在 -60~200oC 下长期使 用，可以作为很好的热载体；用作仪表油、防震液、抗 冻液、高温和低温的润滑油；涂于绝缘物体表面，可提. |[高表面电阻；处理线和纤维，可以防止起毛、断头，减|| ||少摩擦，并有抗静电作用；还可用于防潮、防霉、减震、 阻尼、脱模、消泡等场合；201硅油无毒厂可作为食品、 血液的消泡剂，用量低，效果好；在油漆、油墨、"抛光 等行业中作添加剂，有流平、上光、滑润和手感好等功 效。
_ _1(201硅油还可以用甲苯等溶剂配制成一定浓度的溶液，用于喷涂；如加入’SiO 2等进行再加工或加入锂皂等II添加剂进行辊炼，用作高温润滑脂和膏状消泡剂，用于 油相水相消泡等；而用高分子表面活性剂作乳化剂，进IIIl中国国内商品代号201，CH3CH3 CH3羟基硅油又叫尹3端羟基聚二甲基硅氧'H0—Si ——E 0—Si 士 0H 烷。
国内主要牌号一 CH 》般叫208硅油，也有'经ir 叫209或203的，但208比较通行。
实际上生产聚.201 II丿 ||CH3行乳化加工，可制成一定浓度的乳液，成为许多行业的 消泡剂。
2）甲基含氢硅油「CHjCH?+ H2O202，称202硅油。
也有厂家自行命名，一般含氢量在0.5% -1%（质量）左右。
「202硅油有若干个Si-H 键，因此，它可以利用 Si-H 发生 交联反应，最简单的就是自身水解交联，形成交联结构 的聚二甲基硅氧烷，它还可以和含有Si-CH=CH 2, Si-OH 基团的聚硅氧烷，或其它官能基团的有机硅进行交联， 如上图。
因此202硅油除了具有硅油一般性质之外，又 有其独特之处，既可以自身交联，也可以与其它材料交 联，成为重要交联介质有机硅。
可以单独用它处理织物 和各种物质，如用于处理皮革、纸张、金属、木材、玻 =璃，以防水、防蚀、防粘等。
3 ）羟基硅油IICH3 (CHjsSi 十 o-SioFsi iO-Si(CH3)3甲基含氢硅油国内商品代号常用II或C 比一¥—0 -E Si —o 亠科七Si —0Ri CH3 QH5IlII■11If-R i 、R 2可以是-CH 3，也可以是一二C G H S ，也可以相同。
吕II~■国内苯甲基硅油主要商品代号为 255或250、250-30等。
苯甲基硅油的侧基总数中，有5%— 45%是苯基，” 一般把5%— 10%称为低苯基，15% — 25 %称为中苯基，30 % -45%称为高苯基，随着苯基比例的增加，相对密度和折-I II r:亠射率增大。
低苯基硅油（1 %左右）的凝点可低至-70 C ，高 苯基的热稳定性大大提高，可以在250oC 下，工作几千小时后物性并无变化。
中苯基和高苯基硅油抗辐射，室订H硅油的方法均可生产208硅油，只是不必添加封头剂， =而是加入定量的水。
羟基硅油常用作硅橡胶的结构控制剂，它可以与含氢单体交联，还可以添加交联剂交联，二 作防水、隔离、防粘、柔软剂，用于处理纸张、皮革、 匚织物等。
".5IIn苯甲基硅油就是聚硅氧烷主链上硅原子除了连接||CH 3之外，还连有一定数量的苯基基团，如下图。
CHaCH3(CH3)3Si^ o —Si 于旳+ 0—Si dn 0—Si —CH3CHj &CH3GH5QH5Ri Ri4）苯甲基硅油温下经2X108伦琴辐射后仍可使用，抗氧化和润滑性能玉Si—CH?CH, IIIl1(II优于201硅油，用作高温液压油、高温热载体、耐高温绝 缘油、变压器油等。
""5）其它硅油 “除了上述硅油外，还有其他种类的硅油，如乙基硅 油、乙烯基硅油、各种特殊端基头的硅油（酰氧基封端、 氯基封端、胺基封端等）、改性硅油等。
鉴于篇幅，就 不一一介绍了。
一 "||二、硅橡胶1'「 硅橡胶通常是一些线型聚硅氧烷，它们的分子量又 足够大，大到15万以上。
在室温下未硫化的生胶大多数I-||_有一定的粘流性，硫化后变成具有网状或梯状结构的弹 性体。
硅橡胶同其它聚硅氧烷一样，有着有机硅的独特 性能，耐高温、低温、、耐臭氧、耐候、抗电弧、憎水、 高绝缘、高透气性及一定的生理惰性等。