有 机 硅 化 学 ppt课件
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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
有机硅粘合剂简介ppt
前者主要用于胶接金属和耐热的非金属材料，所得胶接件 可在-60-1200℃温度范围内使用；后者主要用于胶接耐热 橡胶、胶接橡胶与金属以及胶接其他非金属材料。
助剂主要有交联剂、促进剂、封端剂、补强剂等
(1)交联剂 ：常用的交联剂有正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、 羟氨基硅烷、含硅氢基聚硅氧烷、钛酸丁酯、乙酰基 硅烷、肟基硅烷、烷氧基硅烷、氨基硅烷、酰氨基硅 烷、有机过氧化物、甲基三乙氧基硅烷等。
二者的化学结构有所区别。硅树脂由硅氧键为主链的结构 组成，在高温下可进一步缩合成为高度交联的硬而脆的脂， 而硅橡胶是一种线型的以硅氧键为主链的高分子量橡胶态 物质，分子量从几万到几十万不等，它们必须在固化剂及 催化剂的作用下才能缩合成为有若干交联点的弹性体，由 于二者的交联密度不同，因此最终的物理形态及性能也是 不同的。
硅油：硅油是含有单一或不同有机基团的低分子聚硅氧烷，
可以制成各种不同的粘度。硅油的表面张力低，与水的接触角 大，是优质斥水材料。硅油的粘温系数变化小，低温下不会凝 固，是既耐高温又耐低温的航空航天器的陀螺仪油、防冻和
耐热润滑油、液压油、仪表油等的基油，还有蒸气压极低的
高真空扩散泵油等。有机硅油或其改性制剂在化妆品中的应 用近年来增长很快。硅油搽在皮肤上不油不腻，感觉滑爽、 舒适，可制成各种护肤霜等。
用途
民用：用于精密电子配件的防潮、防水密封；所
需粘接的部位的封装；电子配件的绝缘及固定用胶； 汽车前灯垫圈密封；其它金属及塑料、陶瓷的粘接 及密封；冰箱、微波炉、线路板、电子元器件、太 阳能领域粘接密封及机械粘接密封等。
军用：军用飞机上的应用（现代高性能军用飞机，
机翼整体油箱或机身整体油箱的密封需要用胶粘剂。歼击敌 机的座舱有机玻璃与涤纶带间的粘接密封，需要高性能的胶
助剂主要有交联剂、促进剂、封端剂、补强剂等
(1)交联剂 ：常用的交联剂有正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、 羟氨基硅烷、含硅氢基聚硅氧烷、钛酸丁酯、乙酰基 硅烷、肟基硅烷、烷氧基硅烷、氨基硅烷、酰氨基硅 烷、有机过氧化物、甲基三乙氧基硅烷等。
二者的化学结构有所区别。硅树脂由硅氧键为主链的结构 组成，在高温下可进一步缩合成为高度交联的硬而脆的脂， 而硅橡胶是一种线型的以硅氧键为主链的高分子量橡胶态 物质，分子量从几万到几十万不等，它们必须在固化剂及 催化剂的作用下才能缩合成为有若干交联点的弹性体，由 于二者的交联密度不同，因此最终的物理形态及性能也是 不同的。
硅油：硅油是含有单一或不同有机基团的低分子聚硅氧烷，
可以制成各种不同的粘度。硅油的表面张力低，与水的接触角 大，是优质斥水材料。硅油的粘温系数变化小，低温下不会凝 固，是既耐高温又耐低温的航空航天器的陀螺仪油、防冻和
耐热润滑油、液压油、仪表油等的基油，还有蒸气压极低的
高真空扩散泵油等。有机硅油或其改性制剂在化妆品中的应 用近年来增长很快。硅油搽在皮肤上不油不腻，感觉滑爽、 舒适，可制成各种护肤霜等。
用途
民用：用于精密电子配件的防潮、防水密封；所
需粘接的部位的封装；电子配件的绝缘及固定用胶； 汽车前灯垫圈密封；其它金属及塑料、陶瓷的粘接 及密封；冰箱、微波炉、线路板、电子元器件、太 阳能领域粘接密封及机械粘接密封等。
军用：军用飞机上的应用（现代高性能军用飞机，
机翼整体油箱或机身整体油箱的密封需要用胶粘剂。歼击敌 机的座舱有机玻璃与涤纶带间的粘接密封，需要高性能的胶
有机硅化学反应PPT课件
组分名称
分子式
沸点(kpa)/℃ 质量分数(%)
甲基三氯硅烷
CH3SiCl3
66.4
三甲基氯硅烷 (CH3)3SiCl
57.9
5~15 3~5
甲基二氯硅烷 CH3SiHCl2
41.8
3~5
二甲基氯硅烷 (CH3)2SiHCl
35.0
~1
四甲基硅烷
(CH3)4Si
26.2
<1
四氯化硅
SiCl4
57.6
l339
Si-Br
309
C-Br
284
Si-I
234
C-I
213
21
1.硅键类型以及特性
硅键的离子化特征及键能
键型 Si-C Si-O Si-Cl Si-N Si-H
离子化 12% 50 % 30 % 30 % 2%
离子化键能（KJ/mol-1） 932
1014.2 796.2
1045
硅与非金属元素的原子形成共价键，而这些共价键具有一 定的离子化特征。讨论硅键活性时，要考虑反应机理以及两种 键能的大小。
二甲基二氯硅烷的分子式：
(CH3)2SiCl2 (或Me2SiCl2) 分子量：129.06 沸点：70.2℃
熔点：-76℃
d420： 1.0637 nD20： 1.4055 毒性： LC50. 930ppm/4H
闪点：-10℃
【火灾危险】易燃.遇水或水蒸汽迅速分解发热,产生有毒的腐蚀性烟雾.遇明
火易燃.遇强氧化剂有燃烧的危险.
7
生命硅直饮机
生命硅美肤机
生命硅美颜液
生命硅外用液
硅与人类历史的发展 石器时代 封建时代
8
第二章 有机硅化合物的基本性质
实用文档
酸 PhCOOH
两种羧酸的电离常数
水中（在25℃）的电 60%（wt）乙醇-水中（25℃）
离常数Ka×104
的电离常数Ka×106
0.63
1.05
p-Me3SiC6H4COOH
0.54
1.11
实用文档
四、硅成键的类型和特征
（一）Si-O键
它是形成有机硅高聚物最基本、最主要的键。 1、特点： (1) Si-O键的键能很高。热稳定性好 (2) 键长、键角很大。分子柔顺。分子间作用力小，表面张力小. 2、Si-O-Si键的制备方法： （1）水解法。通过卤硅烷水解来制备。 （2）非水解法。通过缩合反应实用、文档开环聚合反应来制备。
实用文档
键能与热稳定性
共价键能愈大，热稳定性愈大。 C-C键能比C-Si键能大， 但四甲基硅烷(Me4Si)的热稳定性比新戊烷(Me4C)大得多， 其原因就是因为在四甲基硅烷中存在着dπ-pπ配键。而碳 没有d轨道，不能成为生成dπ-pπ配键的电子接受体，因此 新戊烷中不可能有这样的配键。
实用文档
键角 O-Si-O
— 115±5°
109° — —
C-Si-C 111±4°
— 106°
— —
实用文档
偶极矩
偶极矩是指分子中正电中心和负电中心间的距离（偶极长） 与正电荷或负电荷的电量的乘积，其单位为D（ 德拜）。表 示分子极性的大小。
硅的电负性比碳小，按常规推测各种氯硅烷的偶极矩应 当比相应的氯甲烷大，但实际结果却相反。
实用文档
Me3Si-取代脂肪羧酸的有机基团的氢后，羧基中氧与氢 之间的电子对将偏向于氢，使氢不易质子化，而导致酸性 下降。
Me3Si-对酸类（在25℃下）表观电离常数的影响
酸 PhCOOH
两种羧酸的电离常数
水中（在25℃）的电 60%（wt）乙醇-水中（25℃）
离常数Ka×104
的电离常数Ka×106
0.63
1.05
p-Me3SiC6H4COOH
0.54
1.11
实用文档
四、硅成键的类型和特征
（一）Si-O键
它是形成有机硅高聚物最基本、最主要的键。 1、特点： (1) Si-O键的键能很高。热稳定性好 (2) 键长、键角很大。分子柔顺。分子间作用力小，表面张力小. 2、Si-O-Si键的制备方法： （1）水解法。通过卤硅烷水解来制备。 （2）非水解法。通过缩合反应实用、文档开环聚合反应来制备。
实用文档
键能与热稳定性
共价键能愈大，热稳定性愈大。 C-C键能比C-Si键能大， 但四甲基硅烷(Me4Si)的热稳定性比新戊烷(Me4C)大得多， 其原因就是因为在四甲基硅烷中存在着dπ-pπ配键。而碳 没有d轨道，不能成为生成dπ-pπ配键的电子接受体，因此 新戊烷中不可能有这样的配键。
实用文档
键角 O-Si-O
— 115±5°
109° — —
C-Si-C 111±4°
— 106°
— —
实用文档
偶极矩
偶极矩是指分子中正电中心和负电中心间的距离（偶极长） 与正电荷或负电荷的电量的乘积，其单位为D（ 德拜）。表 示分子极性的大小。
硅的电负性比碳小，按常规推测各种氯硅烷的偶极矩应 当比相应的氯甲烷大，但实际结果却相反。
实用文档
Me3Si-取代脂肪羧酸的有机基团的氢后，羧基中氧与氢 之间的电子对将偏向于氢，使氢不易质子化，而导致酸性 下降。
Me3Si-对酸类（在25℃下）表观电离常数的影响
有机硅化学(全套课件286P)
80
40
Bayer AG （拜尔）
Leverkusen
130
65
与GE合资
德 国
Wacker Chemic Gmbh （瓦克化学）
Burghausen
180
90
Hü ls Silicone Gmbh （赫斯公司）
Rheinfelden Nü nchriz
大学课件
80
40
原为民德有机 硅厂，被Hul 收购后进行 整改扩建
中国氟硅协会技术培训中心培训班教学大纲——
有 机 硅 化 学
大学课件 1
一、有机硅化学及其工业的过去、 现在和将来
大学课件
2
1. 19世纪60年代——20世纪30年代末有机硅化 合物出现及其化学研究的开始
1.1 1863年弗里德尔/克拉夫茨首先合成有机硅化合物。
ZnEt2＋SiCl4→SiEt4＋ZnCl2
大学课件
3
2. 1938年—— 1970年有机硅化学基础理论和工 业化合成、材料加工方法和应用技术的创立，有机 硅产业的形成、壮大。
大学课件
4
2.1 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）
⑤有机硅环体在表面活性剂存在下乳液聚合反应合成有机硅乳剂
⑥硅氢加成反应催化剂发明和碳官能团有机硅化合物合成方法的建 立。 ⑦有机硅烷偶联剂合成和应用开发。 ⑧有机硅产品在军事、航空、电子、电力、建筑、轻工等工业领域 应用。
大学课件 6
2.3 规模化生产有机硅产品公司纷纷建立。
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）
有机硅新材料公司硅胶知识培训ppt课件
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谢 谢！
让我们共同进步
经白炭黑补强的硅橡胶物理性能有很大改善， 其拉伸强度可提高20倍左右，撕裂强度提高40倍 左右，可满足硅橡胶的补强及后硫化时不起气泡 的需求。
硅油
硅油的作用被称为结构控制剂， 其机理是带有活性基团的硅油等物质， 与白炭黑表面的活性羟基发生缩合反应，从而防止了白炭黑和生胶之间的作用。 但是硅油的添加比例不能过高，过高就会造成加料变脆，强度降低。（我们现 在使用的硅胶，在开始混炼时都包不上辊，一上辊就被打散了，这主要是硅胶 中填充了大量白炭黑以及的填充剂，而硅油添加比例过低，白炭黑和生胶之间 产生了大量的氢键，造成了硅胶结构化了, 采用白炭黑补强的硅橡胶，在存放 过程中将慢慢变硬，可塑性降低，并逐渐丧失返炼及成型加工的工艺性能，这 一现象称之为“结构化”。因此我们胶料在混炼时需要的时间要长，要30分 钟左右才可以将胶料混炼好，因为我们需要通过开炼机辊筒之间的剪切力去破 坏白炭黑和生胶之间形成氢键，从而恢复胶料的可塑性。） 硫化剂
种类、硫化的方式，生产的能力。温度对硫化程度有关，温度越高，期 硫化的平坦期会减小，即硫化所需要的时间越短。 温度的正确的决定和
硫化的生产效益关系较大。保证质量，降低成本重要意义，因此，研究 温度的变化，远比其他要多。时间是和温度关系密切的伙伴，在一定的 温度下，减少时间就是将低硫化程度，延长时间，相当与增加硫化程度。 因此，时间的保证，就是硫化程度的保证，产品质量的保证。压力的作 用是保证产品达到设计要求的形状。所以，它的敏感程度不如温度。提 高压力对，硫化程度影响较小，而高的压力外观质量的提高有利。因此 有时候我们只改变一个因数就会对产品造成影响，降低温度就需要延长 硫化时间来平衡，减少硫化时间就必须要提高温度。再者硫化剂的添加 比例，当硫化剂添加比例越高，所需要的成型时间越短。
硅及其化合物的性质课件
某些硅化合物在特定波长范围内 具有吸收或发射光谱的性质，可 用于制造荧光材料、染料和颜料
等。
04
CATALOGUE
硅化合物在日常生活中的应用
建筑业
硅酸盐水泥
硅酸盐水泥是建筑行业中 常用的材料，具有优良的 耐久性和强度。
防水材料
硅化合物如硅酮密封胶在 建筑防水工程中广泛应用 ，提高建筑物的防水性能 。
硅橡胶、硅树脂等绝缘材料广 泛应用于电子、电气和航空航 天领域，作为绝缘材料和密封 材料。
硅化合物在高温和低温环境下 仍能保持良好的绝缘性能，适 用于各种极端环境下的应用。
光学性质
硅化合物具有独特的光学性质， 如高折射率、低色散等。
硅玻璃和硅基光电子器件在光学 仪器、光纤通信和光电子技术等
领域有广泛应用。
开发潜力
硅化合物具有广泛的应用前景和开发潜力，未来随着研究的深入和技术的发展， 其在更多领域的应用将得到拓展。同时，新应用领域的探索和开发也将推动硅化 合物技术的不断创新和发展。
THANKS
感谢观看
硅酸盐
总结词
硅酸盐是由金属阳离子与硅酸根离子结合形成的化合物，是地壳中分布最广泛的矿物之 一。
详细描述
硅酸盐是由金属阳离子与硅酸根离子结合形成的化合物，通式为MO·nSiO2。硅酸盐矿 物是地壳中分布最广泛的矿物之一，许多岩石和矿物的主要成分都是硅酸盐。硅酸盐矿 物具有多种形态和颜色，如长石、云母、黏土矿物等。硅酸盐在陶瓷、玻璃、水泥等建
总结词
硅烷是一类由硅和氢元素组成的化合物 ，具有高度的化学稳定性和热稳定性。
VS
详细描述
硅烷是一类由硅和氢元素组成的化合物， 通式为SinH2n+2。硅烷在常温常压下为 气体，但在加压条件下可液化。硅烷具有 高度的化学稳定性和热稳定性，可在高温 和有氧条件下保持稳定。硅烷可用于制备 高纯度硅和其它硅化合物，也可用作化学 反应的中间体。
有机硅2
2.
t
B u M e 2 S iC l
O S iM e 2 B u t
主要产物
（三）α, β-不饱和醛酮的共轭加成反应 1.1,4-氢硅化反应
4 3
E t 3 S iH CHO 2 1 (P h 3 P ) 3 R h C l
1 ,4 -加 成
H 2O O S iM e 3 C H 3 O H CHO
COOEt Na 甲苯 COOEt ONa O S iM e 3 ONa TM S Cl O S iM e 3
2、α,β-不饱和酮用金属锂/液氨/叔丁醇还原
1.
L i/N H 3 ， t B u O H 2. T M S C l/E t N
3
O
M e 3 S iO
H
历程：
Li O O O Li
BuO H O O
C H 2P P h3 W ittig 反 应 P h3S i R C CH2
烷基α-羰基硅烷可以通过下面两类反应制烯醇硅醚：
①烷基α-羰基硅烷与乙烯基溴化镁反应：
O C H 3 (C H 2 ) C S iM e 3 M gBr C H 3 (C H 2 ) 2
OH C S iM e 3 R Li
A g2O DMSO
O S iM e 3
g
O
A g (0 )
O
O
3、制备α -乙酰氧基酮和α -羟基酮
O S iM e 3 P b (O A c ) 4 Cl Cl O S iM e 3 C H 2O A c OAc H 2O + H Cl O C H 2O A c
α-乙酰氧基 酮
CH3 O O S iM e 3 P b (O A c ) 4 CH3 O C H 3C O O O H3 O O
t
B u M e 2 S iC l
O S iM e 2 B u t
主要产物
（三）α, β-不饱和醛酮的共轭加成反应 1.1,4-氢硅化反应
4 3
E t 3 S iH CHO 2 1 (P h 3 P ) 3 R h C l
1 ,4 -加 成
H 2O O S iM e 3 C H 3 O H CHO
COOEt Na 甲苯 COOEt ONa O S iM e 3 ONa TM S Cl O S iM e 3
2、α,β-不饱和酮用金属锂/液氨/叔丁醇还原
1.
L i/N H 3 ， t B u O H 2. T M S C l/E t N
3
O
M e 3 S iO
H
历程：
Li O O O Li
BuO H O O
C H 2P P h3 W ittig 反 应 P h3S i R C CH2
烷基α-羰基硅烷可以通过下面两类反应制烯醇硅醚：
①烷基α-羰基硅烷与乙烯基溴化镁反应：
O C H 3 (C H 2 ) C S iM e 3 M gBr C H 3 (C H 2 ) 2
OH C S iM e 3 R Li
A g2O DMSO
O S iM e 3
g
O
A g (0 )
O
O
3、制备α -乙酰氧基酮和α -羟基酮
O S iM e 3 P b (O A c ) 4 Cl Cl O S iM e 3 C H 2O A c OAc H 2O + H Cl O C H 2O A c
α-乙酰氧基 酮
CH3 O O S iM e 3 P b (O A c ) 4 CH3 O C H 3C O O O H3 O O
有机硅精细化工
3、硅橡胶 根据硫化机理，硅橡胶可分成高温硫化硅橡胶（HTV）；室温硫化硅橡胶（RTV） 和加成型液体硅橡胶（LSR），具有耐热、耐寒、耐臭氧、耐紫外线、耐原子氧、耐宇
宙射线的特性及防水、防震等综合性能。硅橡胶具有生理惰性、不凝血、消毒简便等
特性，可制作能植入人体的硅橡胶制件和ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ种能长时间使用的硅橡胶导管、插管，脑 积水引流管，腹膜透析管，以及人工心肺机输血泵管等。此外硅橡胶有透气性，对不 同气体的透过性不同。氧气透过率在合成聚合物中是最高的，可做富氧膜、气体分离 膜。 4、硅树脂 硅树脂制成的绝缘材料因耐热性和绝缘性能好而属于H级，用它制作的电动机体
开发出有实用价值的有机硅树脂的康宁玻璃公司于1943年与道化学公司合资成立道康宁公司 （Dow Corning Corp）。该公司先用格氏法合成有机硅单体，生产甲基氯硅烷、苯基氯硅烷和硅树脂、 硅油等产品。后来该公司也用通用电气公司开发的流化床工艺生产甲基氯硅烷。此后该公司一路领先，
成为全球最大的专业有机硅生产公司。
如果说有机硅单体技术还只是在原来合成路线上做些改动，更具挑战性的则是 国际上正悄然兴起的一个全新的颠覆性合成工艺——它不需将硅石高温还原成单质 硅，再与卤代烃反应制得硅卤烷，而是在常温下将硅石电解与甲醇反应直接合成硅
氧烷单体。
2014年3月18日，美国一家网站公开发表了鲍尔州立大学化学系研究人员的研 究成果：在室温下采用电化学的方法，以正己烷作溶剂，将硅石与甲醇反应，直接
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）
(CH 3 )2 SiCl 2 (CH 3 )3 SiCl CH 3Cl(g ) Si CH 3SiCl 3 CH SiHCl 2 3 高沸物
第二章 有机硅化合物的基本性质
醇解反应：有机硅化合 物与醇在酸或碱催化下 发生醇解反应，生成相 应的酯类化合物
有机硅化合物的应用领 域
在高分子材料中的应用
有机硅化合物在橡胶中的应用 有机硅化合物在塑料中的应用 有机硅化合物在涂料中的应用 有机硅化合物在密封剂中的应用
在化妆品与个人护理用品中的应用
有机硅化合物在化妆品中用作柔滑剂，提高产品触感。 有机硅化合物具有优良的透气性，有助于保持皮肤自然呼吸。 在个人护理用品中，有机硅化合物用作乳液稳定剂，提高产品稳定性。 有机硅化合物具有低过敏性，适用于敏感肌肤护理产品。
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有机硅化合物的基本性质
汇报人：
目录
CONTENTS
01 有机硅化合物的结 构与分类
02 有机硅化合物的物 理性质
03 有机硅化合物的化 学性质
04 有机硅化合物的应 用领域
05 有机硅化合物的发 展趋势与展望
有机硅化合物的结构与 分类
硅原子的成键特性
硅原子最外层有4个价电子，倾向于形成4个共价键。
有机硅化合物的化学性 质
化学键的性质
共价键：有机硅化合物中的常见化学键，影响化合物的稳定性 极性键：有机硅化合物中的键具有较强极性，影响化合物的溶解性和反应活性 离子键：某些有机硅化合物可以形成离子键，具有导电性 配位键：某些有机硅化合物可以形成配位键，影响化合物的空间结构和反应性能
取代反应与加成反应
有机硅化合物的应用领域：广泛应用于医药、农药、纺织、建筑、电子、航空航天等领域。
有机硅化合物的发展现状：随着科技的不断发展，有机硅化合物的研究和应用也在不断深入，新的 有机硅化合物不断涌现，为人类的生产和生活带来了更多的便利和效益。
有机硅化合物的发展趋势：随着环保意识的不断提高和技术的不断进步，有机硅化合物的发展趋势 是向着更加环保、高效、多功能化的方向发展。
有机硅化合物
3.1.2 硅和碳与氢成键的性质比较
C—H ，Si—H 均比较稳定
１．离解能方面： C — H 438KJ/mol(CH4)；367KJ/mol(Ph—CH3)
Si—H 303.8KJ/mol
２．电负性方面：Si—1.74 H—2.1 C—2.5
Si — HC— H来自1.74 2.1 小大
2.5 2.1 大小
3.3.3 有机硅商品以及有关的硅无机物
１．硅 ２．二氧化硅 ３．硅油 ４．硅胶 ５．硅树脂 ６．硅塑料 ７．硅溶胶 ８．硅橡胶
3.4 有机硅化合物的分类，制备和 性质
3.4.1 四烷基硅烷
这类化合物，如果烷基是无取代基或无重键的，都 相当稳定．只有在强烈条件下才会分解．四甲基硅烷在 700℃以下比较稳定．四苯基硅烷在空气中，430 ℃时还能 蒸馏而无分解．这类化合物能用硫酸洗涤以除去杂质． １．对称四烷基硅烷的制备
（１） Me3Si－的正常诱导效应
３个甲基的推电子作用较大，硅原子的电负性又较小， 所以三甲硅基的推电子能力很大，具有＋Ｉ效应．
Me3Si－的推电子作用使碱性加强很多，使酸性减弱．
（２）在芳烃化合物中出现的复杂性
按照上述规律，
酸性应比
弱
Me3Si
COOH
的多，但事实上，在水中，前者只是比后者略弱一点，而在 乙醇－水中，前者比后者又略强一些．
其中：ＥＩ是亲电试剂．
Ⅰ．芳基硅烷中碳原子受亲电试剂进攻引起的硅碳单键断裂
例如：
Ⅱ．芳基硅烷中硅原子受亲核试剂进攻引起的硅碳单键断裂
这种反应的活性虽比前一类要差一些，但它生成碳烯 或碳负离子，避免了要用强碱性或强还原性的反应条件：
Ⅲ．烷基硅烷中碳原子受亲核试剂进攻引起的硅碳单键断裂 Ⅳ．烷基硅烷中硅原子受亲核试伎进攻引起的硅碳单键断裂
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立。 ⑦有机硅烷偶联剂合成和应用开发。 ⑧有机硅产品在军事、航空、电子、电力、建筑、轻工等工业领域
应用。
2.3 规模化生产有机硅产品公司纷纷建立。
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
备注
Dow corning Corp （道康宁）
Midlang,MI Carrollton,KY
200
100
美
General Electric
国
（通用电气）
Waterford,NY
200
100
Witco Corporation （威特科）
South Charleston,WV
80
40
Sisterville, WV
3.8 有机硅/有机、有机/有机硅杂化材料研究、产业化与应用 ①共混改性材料 ②嵌段改性材料 ③接枝改性材料 ④有机倍半硅氧烷研发
①1941年Rochow发明直接法合成有机硅单体。 ②有机硅单体水解缩聚反应制备有机硅高分子材料（硅树脂、硅油）
产业化和应用。 ③有机硅氧烷环体开环聚合方法合成硅橡胶及其应用开发。 ④气相白炭黑的制造及其在有机硅材料中应用。 ⑤有机硅环体在表面活性剂存在下乳液聚合反应合成有机硅乳剂 ⑥硅氢加成反应催化剂发明和碳官能团有机硅化合物合成方法的建
俄罗斯“UHKOC”股份公司
中国、印度、 罗马尼亚、巴西等
合 计
Roussillon
Barry Wales
Steventon
Isobe Gumma Takefu,Fukui
Ichihara,Chiba Kanazu,Fukui
Tsurumi Ohta Gห้องสมุดไป่ตู้ma
100
50
100
50
30
15
已被R－P收购
1.2 1898—1938年基平（Kipping）首先利用格氏法合成系列有机硅化合物。
溶剂
3RMgCl＋2SiCl4
RSiCl3＋R2SiCl2＋3MgCl2
1.3 迪尔塞（Dilthey）进行了有机氯硅烷水解反应
+H2O
-HCl
Ph2SiCl2
Ph2Si(OH)2
(Ph2SiO)3
2. 1938年—— 1970年有机硅化学基础理论和工 业化合成、材料加工方法和应用技术的创立，有机 硅产业的形成、壮大。
Bayer AG （拜尔）
Leverkusen
130
65
与GE合资
德
Wacker Chemic Gmbh
国
（瓦克化学）
Burghausen
180
Hüls Silicone Gmbh （赫斯公司）
Rheinfelden Nünchriz
80
90
原为民德有机
40
硅厂，被Hul 收购后进行
整改扩建
法
Rhone-Poulene
3.4加成法合成含碳官能团有机硅化合物催化体系的创新
① H2PtCl6/异丙醇催化体系研究与改进 ② 过渡金属配合物催化硅氢化反应研究与应用 ③ 高分子负载过渡金属配位络合物催化剂的研究与应用
3.5室温硫化硅橡胶及其工艺研究与产品开发
①RTV－1、RTV－2硅橡胶的制造和应用。 ②RTV－1硅橡胶就地成型工艺研究与应用开发 ③RTV－1硅橡胶就地成型工艺研究与应用开发
3.6加成硫化型有机硅材料研究与产品开发 ①加成型有机硅聚合物合成研究与应用开发 ②加成硫化型材料制造研究与应用开发 ③注射成型加工制品研究与应用 3.7有机硅聚合物合成和有机硅材料硫化体系和加工方法的创新 ①原料由用D4到用DMC，水解物； ②催化剂研发： （CH3)4NOH，含硅的催化体系，大孔强酸性离子交换树脂，各种碱金 属氢氧化物，有机金属化合物等聚硅氧烷合成催化剂研发； ③热硫化引发剂，加成型硫化催化剂，室温硫化催化体系，光硫化引 发剂和光敏剂； ④加工助剂开发。
国
（罗纳普朗克）
Dow corning Corp
英
（道康宁）
国
ICI Ltd
Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd（信越化学）
日
Torry Silicone Co.,
本
Ltd.（东丽有机硅公司）
Toshiba Silicone Co., Ltd.
坦可夫斯基有机硅厂
前 苏 联
西伯利亚有机硅厂 切柯里有机硅厂
3. 1970年——2000年是有机硅化合和聚合物合成、 产品制造工艺、应用技术不断创新、应用领域拓展， 促成了有机硅化学及其材料领域飞速发展期
3.1直接法合成有机硅单体合成工业大发展
直接法合成有机硅甲基单体生产能力（2000年）状况
国 家
公司
厂址
甲基单体 生产能力 （kt/a）
折（聚）硅 氧烷生产 能力（kt/a）
中国氟硅协会技术培训中心培训班教学大纲——
有机硅化学
一、有机硅化学及其工业的过去、 现在和将来
1. 19世纪60年代——20世纪30年代末有机硅化 合物出现及其化学研究的开始
1.1 1863年弗里德尔/克拉夫茨首先合成有机硅化合物。
ZnEt2＋SiCl4→SiEt4＋ZnCl2
不同化学家利用汞试剂、钠试剂合成PhSiCl3和SiPh4。
2.1 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）
2.2 1938年—1970年有机硅领域创新工作
180
90
24
12
DC占65%股份
100
50
GE占49%股份
30
15
76
38
1510.0
755
3.2有机硅产品由军品到民用，有机硅走进千家万户的应用 开发应用领域涉及航空、汽车、电子、电力、纺织、皮革、塑 料、橡胶、涂料、油墨、化妆品、造纸、建材、建筑等行业和 高新技术研发。
3.3有机硅专利、论文、产品和产值飞速增长
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
应用。
2.3 规模化生产有机硅产品公司纷纷建立。
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
备注
Dow corning Corp （道康宁）
Midlang,MI Carrollton,KY
200
100
美
General Electric
国
（通用电气）
Waterford,NY
200
100
Witco Corporation （威特科）
South Charleston,WV
80
40
Sisterville, WV
3.8 有机硅/有机、有机/有机硅杂化材料研究、产业化与应用 ①共混改性材料 ②嵌段改性材料 ③接枝改性材料 ④有机倍半硅氧烷研发
①1941年Rochow发明直接法合成有机硅单体。 ②有机硅单体水解缩聚反应制备有机硅高分子材料（硅树脂、硅油）
产业化和应用。 ③有机硅氧烷环体开环聚合方法合成硅橡胶及其应用开发。 ④气相白炭黑的制造及其在有机硅材料中应用。 ⑤有机硅环体在表面活性剂存在下乳液聚合反应合成有机硅乳剂 ⑥硅氢加成反应催化剂发明和碳官能团有机硅化合物合成方法的建
俄罗斯“UHKOC”股份公司
中国、印度、 罗马尼亚、巴西等
合 计
Roussillon
Barry Wales
Steventon
Isobe Gumma Takefu,Fukui
Ichihara,Chiba Kanazu,Fukui
Tsurumi Ohta Gห้องสมุดไป่ตู้ma
100
50
100
50
30
15
已被R－P收购
1.2 1898—1938年基平（Kipping）首先利用格氏法合成系列有机硅化合物。
溶剂
3RMgCl＋2SiCl4
RSiCl3＋R2SiCl2＋3MgCl2
1.3 迪尔塞（Dilthey）进行了有机氯硅烷水解反应
+H2O
-HCl
Ph2SiCl2
Ph2Si(OH)2
(Ph2SiO)3
2. 1938年—— 1970年有机硅化学基础理论和工 业化合成、材料加工方法和应用技术的创立，有机 硅产业的形成、壮大。
Bayer AG （拜尔）
Leverkusen
130
65
与GE合资
德
Wacker Chemic Gmbh
国
（瓦克化学）
Burghausen
180
Hüls Silicone Gmbh （赫斯公司）
Rheinfelden Nünchriz
80
90
原为民德有机
40
硅厂，被Hul 收购后进行
整改扩建
法
Rhone-Poulene
3.4加成法合成含碳官能团有机硅化合物催化体系的创新
① H2PtCl6/异丙醇催化体系研究与改进 ② 过渡金属配合物催化硅氢化反应研究与应用 ③ 高分子负载过渡金属配位络合物催化剂的研究与应用
3.5室温硫化硅橡胶及其工艺研究与产品开发
①RTV－1、RTV－2硅橡胶的制造和应用。 ②RTV－1硅橡胶就地成型工艺研究与应用开发 ③RTV－1硅橡胶就地成型工艺研究与应用开发
3.6加成硫化型有机硅材料研究与产品开发 ①加成型有机硅聚合物合成研究与应用开发 ②加成硫化型材料制造研究与应用开发 ③注射成型加工制品研究与应用 3.7有机硅聚合物合成和有机硅材料硫化体系和加工方法的创新 ①原料由用D4到用DMC，水解物； ②催化剂研发： （CH3)4NOH，含硅的催化体系，大孔强酸性离子交换树脂，各种碱金 属氢氧化物，有机金属化合物等聚硅氧烷合成催化剂研发； ③热硫化引发剂，加成型硫化催化剂，室温硫化催化体系，光硫化引 发剂和光敏剂； ④加工助剂开发。
国
（罗纳普朗克）
Dow corning Corp
英
（道康宁）
国
ICI Ltd
Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd（信越化学）
日
Torry Silicone Co.,
本
Ltd.（东丽有机硅公司）
Toshiba Silicone Co., Ltd.
坦可夫斯基有机硅厂
前 苏 联
西伯利亚有机硅厂 切柯里有机硅厂
3. 1970年——2000年是有机硅化合和聚合物合成、 产品制造工艺、应用技术不断创新、应用领域拓展， 促成了有机硅化学及其材料领域飞速发展期
3.1直接法合成有机硅单体合成工业大发展
直接法合成有机硅甲基单体生产能力（2000年）状况
国 家
公司
厂址
甲基单体 生产能力 （kt/a）
折（聚）硅 氧烷生产 能力（kt/a）
中国氟硅协会技术培训中心培训班教学大纲——
有机硅化学
一、有机硅化学及其工业的过去、 现在和将来
1. 19世纪60年代——20世纪30年代末有机硅化 合物出现及其化学研究的开始
1.1 1863年弗里德尔/克拉夫茨首先合成有机硅化合物。
ZnEt2＋SiCl4→SiEt4＋ZnCl2
不同化学家利用汞试剂、钠试剂合成PhSiCl3和SiPh4。
2.1 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）
2.2 1938年—1970年有机硅领域创新工作
180
90
24
12
DC占65%股份
100
50
GE占49%股份
30
15
76
38
1510.0
755
3.2有机硅产品由军品到民用，有机硅走进千家万户的应用 开发应用领域涉及航空、汽车、电子、电力、纺织、皮革、塑 料、橡胶、涂料、油墨、化妆品、造纸、建材、建筑等行业和 高新技术研发。
3.3有机硅专利、论文、产品和产值飞速增长
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