有机硅解说

有机硅是做硅的化合物，多晶硅是做硅的晶体用于半导体和太阳能硅（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。

涉及到证券市场上有关的上市公司，前者有有研硅股、浙大海钠，星新材料,后者就更多，如大同水泥、华光陶瓷类等公司。

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，证券市场目前也鲜见其踪影。

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。

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，特别是二板市场的推出、企业所有制限制的放宽，必将有充满勃勃生机的有机硅企业在未来的证券市场上大显身手。

本文拟就对有机硅的分类、加工、应用、进展、前景等各方面进行大致的概述，旨在帮助投资者对有机硅行业有一个比较清晰的认识和了解，从而正确把握有机硅行业及相关公司的投资机会。

有机硅是化工中间原料，有很多种，应用范围广，如橡胶等等多晶硅是半导体材料，主要应用做太阳能电池的原料和电子产品中有机硅是化工中所说的化合物统称,比如有机硅的消泡剂,有机硅粘合剂等等,这是一条化学产业链:多晶硅是属冶炼行业的品种,是将二氧化硅通过物理化学方法提纯后的产品,简单理解就是将石英砂转变成太阳能电池硅片的产业链.其主要用途也就是用来生产太阳能电池板★有机硅材料是一类包罗广泛的化学产品。

在商业领域的“有机硅产品”的含义是泛指含有硅元素（Si）的有机化合物、聚合物及其后续加工制品。

有机硅聚合物具有半有机半无机的高分子骨架和有机侧链，这样的特殊高分子结构，赋予它一系列优良性能。

有机硅材料的物质形态多种多样，绝大部分有机硅聚合物都耐高温、耐低温；憎水防潮，耐气候老化；高绝缘强度、低介电损耗、并且其介电性能随温度和频率变化改变很小；有机硅材料无毒、生理惰性。

有机硅产品可分为三大类：有机硅单体、有机硅聚合物、硅烷偶联剂。

按产品生产和应用的不同，可以将有机硅产品大体分为上游产品和下游产品两大类。

上游产品主要是各类有机硅单体和中间体，其中产量最大的单体是甲基氯硅烷单体，其次是苯基氯硅烷单体。

下游产品通常指有机硅聚合物和有机硅合成加工助剂。

几种主要有机硅产品的典型生产工艺或合成反应简单介绍如下：⑴甲基氯硅烷单体合成：采用流化床反应器生产甲基氯硅烷单体，在铜等催化剂存在下，硅粉和氯甲烷反应，生成甲基氯硅烷粗单体，其中主要产物是二甲基二氯硅烷，其余组分为甲基三氯硅烷、三甲基氯硅烷、甲基(氢)二氯硅烷、三氯氢硅、四氯化硅等。

分馏：采用多塔联合装置，将甲基氯硅烷粗单体分馏成纯组分的单体和高沸物、低沸物。

⑵甲基氯硅烷水解物（水解物）及二甲基硅氧烷环体（DMC）甲基氯硅烷水解物（水解物）生产：将二甲基二氯硅烷加水，进行水解反应，脱出氯化氢（回收用于制氯甲烷），生成二甲基硅氧烷环体和线形二甲基硅氧烷低聚物的混合物，再水洗去除残留的酸，得到甲基氯硅烷水解物（水解物）。

二甲基硅氧烷混合环体（DMC）生产：将水解物加碱，进行加热裂解和蒸馏，得到DMC。

⑶二甲基硅油将DMC加热减压脱水，加封头剂六甲基二硅氧烷，在酸或碱的催化作用下平衡调聚，然后中和催化剂或分解催化剂，减压脱除低分子物，得到成品硅油。

⑷甲基含氢硅油将二甲基二氯硅烷、甲基（氢）二氯硅烷和三甲基氯硅烷混合水解，在酸催化下平衡调聚，然后脱除低分子物，得到甲基含氢硅油。

⑸聚醚改性硅油在铂催化剂存在下，用不饱和聚醚和含氢硅油进行加成反应，制得聚醚改性硅油。

⑹双组分缩合反应硫化型室温硫化硅橡胶从DMC出发，经过脱水、加碱催化聚合、加水、降解、分解催化剂、脱除低分子物，得到室温硫化硅橡胶的基础聚合物羟基封端的聚二甲基硅氧烷（107硅橡胶）。

在107硅橡胶中加入补强填料、颜料等，进行捏合、混炼，得到缩合型室温硫化硅橡胶的主体胶料。

以正硅酸乙酯作交联剂、以二月桂酸二丁基锡作催化剂，二者混合配制成硫化剂。

主体胶料和硫化剂按适当比例混合，在室温下即可硫化成弹性体。

⑺双组分加成反应硫化型硅橡胶从DMC出发，以乙烯基双封头作封头剂，经过脱水、加碱催化聚合、分解催化剂、脱除低分子物，得到加成反应硫化型硅橡胶的基础聚合物乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷（乙烯基硅油）。

在乙烯基硅油中加入补强填料等，进行捏合、混炼，得到加成硫化型硅橡胶的主体胶料。

以含氢硅油作交联剂，以铂的化合物或络合物作催化剂，制得双组分加成硫化型硅橡胶。

⑻热硫化硅橡胶从DMC出发，加入乙烯基双封头、甲基乙烯基硅氧烷环体等助剂，经过脱水、加碱催化聚合、分解催化剂、脱除低分子物，得到热硫化型硅橡胶的基础聚合物（生胶）。

在生胶中加入补强填料等，进行捏合、混炼，得到混炼胶。

多年以来，有机硅产业一直保持两位数的高增长速度，远高于国民经济的平均增长率，然而这样的增长速度仍未满足高速增长的市场需求，进口有机硅产品仍持续保持增长的势头。

高速发展的国民经济为有机硅提供了广阔的市场，特别是高新技术的发展更是离不开有机硅材料，有机硅产业的发展前景光明远大。

★当前，晶体硅材料（包括多晶硅和单晶硅）是最主要的光伏材料，其市场占有率在90％以上,而且在今后相当长的一段时期也依然是太阳能电池的主流材料。

多晶硅材料的生产技术长期以来掌握在美、日、德等3个国家7个公司的10家工厂手中，形成技术封锁、市场垄断的状况。

世界多晶硅主要生产企业有日本的Tokuyama、三菱、住友公司、美国的Hemlock、Asimi、SGS、MEMC公司，德国的Wacker公司等，其年产能绝大部分在1000吨以上，其中Tokuyama、Hemlock、Wacker三个公司生产规模最大，年生产能力均在3000－5000 吨。

国际多晶硅主要技术特征有以下两点：（1）多种生产工艺路线并存，产业化技术封锁、垄断局面不会改变。

由于各多晶硅生产工厂所用主辅原料不尽相同，因此生产工艺技术不同；进而对应的多晶硅产品技术经济指标、产品质量指标、用途、产品检测方法、过程安全等方面也存在差异，各有技术特点和技术秘密，总的来说，目前国际上多晶硅生产主要的传统工艺有：改良西门子法、硅烷法和流化床法。

其中改良西门子工艺生产的多晶硅的产能约占世界总产能的80％，短期内产业化技术垄断封锁的局面不会改变。

（2）新一代低成本多晶硅工艺技术研究空前活跃。

除了传统工艺（电子级和太阳能级兼容）及技术升级外，还涌现出了几种专门生产太阳能级多晶硅的新工艺技术，主要有：改良西门子法的低价格工艺；冶金法从金属硅中提取高纯度硅；高纯度SiO2直接制取；熔融析出法（VLD：Vaper to liquid deposition）；还原或热分解工艺；无氯工艺技术，Al－Si溶体低温制备太阳能级硅；熔盐电解法等有机硅上游产品副产物有大量盐酸。

虽然有除CL－系统，但在后面系统中一直是含有CL-，在整个过程会腐蚀填料。

我们好的时候能撑半年，最严重的时候半个月就换填料了，，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，与动物机体无排异反应，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，这种优异的柔顺性起因于基本的几何分子构形。

由于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。