有机硅知识讲座 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
有机硅高分子复习资料.ppt
R +Z r C l R S i ( O N a ) 4 2 2 ( S i O Z r O ) +N a C l
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+
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+
第二章 有机硅化合物的基本性质PPT课件
.
19
Me3Si-对胺类（25℃下）的表观电离常数的影响
胺类 CH3NH2 Me3SiCH2NH2 CH3CH2NH2 Me3SiC2H4NH2
Kb×104 5.1 9.1 5.6 9.7
胺类 CH3CH2CH2NH2 Me3SiC3H6NH2 (Me3SiCH2)2NH
Me3CCH2NH2
Kb×104 4.9 5.6 25.0 1.6
.
22
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
.
23
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、. 开环聚合反应来制备。 24
第二章 有机硅化合物的基本性质
.
1
第一节 硅原子的结构与性质
一、硅的原子结构
硅和碳同属Ⅳ主族，但硅有14个电子，分成三层排列，碳 有6个电子，分二层排列。
Si:
1s 2s 2p
3s 3p
3d
C:
1s 2s 2p
.
2
碳和硅元素性质的比较
项目
原子半径，nm 第一电离能,kJ/mol 电负性 金属性
价键
（二）Si-C键
Si-C键是组成有机硅化合物的特征键，也是有机硅聚合物 侧链的键型，它给予有机硅化合物以有机的性质。 （1）Si-C键的键能与侧基的长短有关。侧基长，易氧化。 （2）Si-C键有很高的热稳定性。 Me4Si和Et4Si在赤热温度下
有机硅化学反应PPT课件(2024版)
2.1有机氯硅烷单体
有机氢硅烷：三氯氢硅
工业上三氯氢硅的制备主要采用干燥的氯化氢气体氯 化粗硅粉或者硅合金的方法，其反应方程式如下：
Si + 3HCl = SiHCl3 （83%）+ H2 Si + 4HCl = SiCl4 （17%）+ 2H2 由于该反应是放热反应且需要的反应温度较高，因此 反应时相当复杂的，除了生成三氯氢硅以外，还有四氯 化硅以及各种氯硅烷生成。
28
2.1有机氯硅烷单体
4. 再分配法（歧化法）
再分配法：连接于同一个或不同硅原子上的 基团相互交换，实现基团的再分配。 如：Me3SiCl+MeSiCl3 → 2Me2SiCl2
29
2.1有机氯硅烷单体
5. 直接法
1941年，罗乔（Rochow）首先提出了直接法 合成有机氯硅烷。
直接法：卤代烃与元素硅直接反应制取有机 卤硅烷的方法。
16
我国有机硅的发展
2013国内有机硅单体厂家年产能统计（2013-12-23 ） 【全球有机硅网讯】：
新安化工：30万吨/年（28） 浙江合盛：18万吨/年 山东东岳：20万吨/年 浙江中天：8万吨/年 浙江恒业成：25万吨/年 四川硅峰：3万吨/年 山东鲁西：6万吨/年 合计：221万吨/年
蓝星星火：20万吨/年 唐山三友：10万吨/年 江苏弘博：10万吨/年 张家港基地：40万吨/年 山东金岭：15万吨/年 山西三佳：8万吨/年 湖北兴发：8万吨/年
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
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）
有机硅产品基础知识
数据来源：SAGSI
02 章节 PART 有机硅的应用 Application of silicone
硅油产品的应用
硅油的定义和特性
硅油是一种不同聚合度链状结构的聚有机硅氧烷。 硅油一般是无色（或淡黄色），无味、无毒、不易挥发 的液体。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性能。
硅油乳液按照硅氧烷种类分类
非活性硅氧烷类
如：聚二甲基硅 氧烷等
活性硅氧烷类
如：聚甲基氢硅 氧烷乳液，羟基
硅油等
改性硅氧烷类
如：环氧改性硅 油、羟基改性硅 油、聚醚改性硅 油氨基改性硅油
纺织
造纸 皮革
化妆 品
作为纤维油剂、消泡剂、染色牢度增进剂、织物功能整理及风格改 进剂、熔融放置剂及缝纫平滑剂。
可作为防粘纸的防黏剂、纸张的防水剂等。在皮革中可作为润滑剂、 防水剂、抛光剂等。常用的是二甲基硅油乳液和氨基改性有机硅乳 液。
黏接剂：硅树脂型粘结剂有纯硅树脂和改性硅 树脂两种，主要起补强耐热作用。
塑料：主要用在耐热、绝缘、阻燃、抗电弧等 有机硅塑料、半导体组件外壳封包塑料等。
不粘涂料：表面能低，防污好，低毒或无毒硬 度高，耐磨好，光伏应用于纺织、印染、造纸 塑料加工等领域的辊筒、模具、管道、食品机 械内壁的防黏涂层，保险刀的防锈增滑涂层等。
国内品牌 之江 新安 星火 中原 硅宝 回天 白云 天山
在国内建筑领域，密封胶 是以国内品牌为主， 在工业领域，国内品牌开 始进入基础工业。
03 章节 PART 有机硅下游发展
有机硅下游-建筑密封胶
优 势
对目标 客户群
熟悉
竞争
02 章节 PART 有机硅的应用 Application of silicone
硅油产品的应用
硅油的定义和特性
硅油是一种不同聚合度链状结构的聚有机硅氧烷。 硅油一般是无色（或淡黄色），无味、无毒、不易挥发 的液体。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性能。
硅油乳液按照硅氧烷种类分类
非活性硅氧烷类
如：聚二甲基硅 氧烷等
活性硅氧烷类
如：聚甲基氢硅 氧烷乳液，羟基
硅油等
改性硅氧烷类
如：环氧改性硅 油、羟基改性硅 油、聚醚改性硅 油氨基改性硅油
纺织
造纸 皮革
化妆 品
作为纤维油剂、消泡剂、染色牢度增进剂、织物功能整理及风格改 进剂、熔融放置剂及缝纫平滑剂。
可作为防粘纸的防黏剂、纸张的防水剂等。在皮革中可作为润滑剂、 防水剂、抛光剂等。常用的是二甲基硅油乳液和氨基改性有机硅乳 液。
黏接剂：硅树脂型粘结剂有纯硅树脂和改性硅 树脂两种，主要起补强耐热作用。
塑料：主要用在耐热、绝缘、阻燃、抗电弧等 有机硅塑料、半导体组件外壳封包塑料等。
不粘涂料：表面能低，防污好，低毒或无毒硬 度高，耐磨好，光伏应用于纺织、印染、造纸 塑料加工等领域的辊筒、模具、管道、食品机 械内壁的防黏涂层，保险刀的防锈增滑涂层等。
国内品牌 之江 新安 星火 中原 硅宝 回天 白云 天山
在国内建筑领域，密封胶 是以国内品牌为主， 在工业领域，国内品牌开 始进入基础工业。
03 章节 PART 有机硅下游发展
有机硅下游-建筑密封胶
优 势
对目标 客户群
熟悉
竞争
有机硅新材料公司硅胶知识培训ppt课件
本内容仅供参考,如需使用，请根据自己实际情况更改后使用！பைடு நூலகம்
放映结束 感谢各位批评指导！
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。
有机硅讲座
最新研究方向： 最新研究方向：
近二十年来有机硅化学和工业的发展走到了新阶段， 近二十年来有机硅化学和工业的发展走到了新阶段，研究的新 领域主要有： 领域主要有： 1. 与生命科学相关的有机硅材料； 与生命科学相关的有机硅材料； 2. 可作药物与农药的有机硅化合物的研究； 可作药物与农药的有机硅化合物的研究； 3. 通过聚硅氧烷和聚硅氮烷制备高强度 通过聚硅氧烷和聚硅氮烷制备高强度SiC，SiN4陶瓷纤维； 陶瓷纤维； ， 陶瓷纤维 4. 含聚硅氧烷的导电材料，非线性光学材料，液晶材料 含聚硅氧烷的导电材料，非线性光学材料，液晶材料。
有机硅树脂型胶粘剂的基本构成
有机硅树脂胶粘剂主要由四部分构成： 主体粘料；填料；固化剂；溶剂。 1.填料 填料 填料是有机硅树脂型胶粘剂的重要组成部分。胶粘剂的耐热性能好坏很大程度上决 定于所选用的填料是否正确。主要有三类： 1）矿物填料 矿物填料 a.石棉粉 其纤维状结构可以防止胶层因冷热作用收缩产生龟裂 b.云母粉 其用于改善胶层与被粘物表面的浸润性 c.滑石粉 增量填料 2）金属及金属的氧化物粉 金属及金属的氧化物粉 金属粉主要有：铝粉，锌粉 金属氧化物粉 ： a.SiO2 改善工艺性能 b.TiO2 提高强度，改善抗氧化性 c.ZnO 可以中和微量的酸性，防止对金属表面腐蚀 另外根据不同的温区加入不同的粉末： F2O3 200℃～300℃；Cr2O3 400℃～500℃； MnO2 600℃～900℃ 3）玻璃粉、石英粉 玻璃粉、 玻璃粉 不同熔融温度的玻璃粉可以在高温下形成无机共熔膜，这种膜具有极高的耐热性。
第一部分 概述
本节小结： 本节小结 由于有机硅材料的上述特点，作为结构胶粘剂虽 然不能够和环氧类，酚醛类，丙烯酸酯类，聚酰 亚胺等相比较，但是作为非结构胶 非结构胶应用是非常广 非结构胶 泛的，有些场合甚至是不可代替 不可代替的，如飞船的太 不可代替 阳能电池板的粘接。它可以胶接金属，塑料，橡 胶，玻璃，陶瓷等材料。应用于宇宙航行，飞机 汽车制造，电子工业，建筑及医疗等各个领域。
有机硅讲座PPT学习教案(2024版)
第16页/共86页
第一部分 二甲基二氯硅烷的水解
其水解反应的机理可表示为：
第17页/共86页
第一部分 二甲基二氯硅烷的水解
研究结果证明：Si-Cl键的水解发生的是亲核取代反应，是二级反应，即SN2反应。水分子从氯原子的背后进攻活性中心，Si原子形成五配位的过渡态：
第15页/共86页
第一部分 二甲基二氯硅烷的水解二、氯硅烷的水解反应机理及动力学
Si-Cl键是很活泼的键，其水解非常迅速，以至在正常的条件下难以监测水解反应，对研究其动力学及反应机理带来困难。 研究氯硅烷的水解速度通常是将其溶于溶剂（如二氧六环、二甲基乙二醇醚），在少量水的存在下，进行观察。
第7页/共86页
第一部分 二甲基二氯硅烷的水解
（1）可混溶于水的惰性溶剂
四氢呋喃、二氧六环等。
n=3、4、5…… 环硅氧烷（主）
第8页/共86页
第一部分 二甲基二氯硅烷的水解
（2）不溶于水或微溶于水的溶剂
甲苯、二甲苯、乙醚、二丁醚、三氯乙烯等。
(主) （少）
第10页/共86页
第一部分 二甲基二氯硅烷的水解
（3）非极性溶剂
庚烷等。
(主)
用MgCO3作酸吸收剂，可得高羟基含量的羟基硅油。为什么？
第11页/共86页
第一部分 二甲基二氯硅烷的水解
初级水解产物：
溶于水；不溶于庚烷
在高温下惰性气体中，端OH基聚硅氧烷，会发生硅氧烷分子主链的解扣式降解反应，形成小分子环硅氧烷：
在更高的温度下，会发生Si-O-Si主链的热重排降解：
第28页/共86页
第二部分 聚硅氧烷的裂解反应
另外在300℃以上，Si-C键也会断裂，同时产生CH4气体
第29页/共86页
第一部分 二甲基二氯硅烷的水解
其水解反应的机理可表示为：
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第一部分 二甲基二氯硅烷的水解
研究结果证明：Si-Cl键的水解发生的是亲核取代反应，是二级反应，即SN2反应。水分子从氯原子的背后进攻活性中心，Si原子形成五配位的过渡态：
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第一部分 二甲基二氯硅烷的水解二、氯硅烷的水解反应机理及动力学
Si-Cl键是很活泼的键，其水解非常迅速，以至在正常的条件下难以监测水解反应，对研究其动力学及反应机理带来困难。 研究氯硅烷的水解速度通常是将其溶于溶剂（如二氧六环、二甲基乙二醇醚），在少量水的存在下，进行观察。
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第一部分 二甲基二氯硅烷的水解
（1）可混溶于水的惰性溶剂
四氢呋喃、二氧六环等。
n=3、4、5…… 环硅氧烷（主）
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第一部分 二甲基二氯硅烷的水解
（2）不溶于水或微溶于水的溶剂
甲苯、二甲苯、乙醚、二丁醚、三氯乙烯等。
(主) （少）
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第一部分 二甲基二氯硅烷的水解
（3）非极性溶剂
庚烷等。
(主)
用MgCO3作酸吸收剂，可得高羟基含量的羟基硅油。为什么？
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第一部分 二甲基二氯硅烷的水解
初级水解产物：
溶于水；不溶于庚烷
在高温下惰性气体中，端OH基聚硅氧烷，会发生硅氧烷分子主链的解扣式降解反应，形成小分子环硅氧烷：
在更高的温度下，会发生Si-O-Si主链的热重排降解：
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第二部分 聚硅氧烷的裂解反应
另外在300℃以上，Si-C键也会断裂，同时产生CH4气体
第29页/共86页
有机硅基础知识培训
➢ 比重 Specific Gravity
• 比重也称相对密度，固体和液体的比重是该物质（完全密实状态）的密度与在标准大气压下 3.98℃时纯H2O下的密度（999.972 kg/m3）的比值。
• 比重是无量纲量，即比重是无单位的值，一般情形下随温度、压力而变。
• 硅胶的密度一般比水大，主要取决于硅胶的填料。
• 它们的测量原理完全相同，所不同的是测量针的尺寸不同。其中 A型的针尖直径为 0.79mm， 邵 A型硬度计用来测量软塑料、橡胶、合成橡胶、毡、皮革、D型的针尖直径为 0.2mm.即 半径为R0.1。邵D型硬度计用来测量硬塑料和硬橡胶的硬度，例如:地板材料，保龄 球等现场 测量硬度。C型的测针是一个圆球直径5mm。邵氏 C型硬度计用来测量泡沫材料和海绵等软 性材料。
• 备注:热硫化通常分两段进行，预硫化是在加压下进行，温度为150~160℃;后硫化是为了除去过氧 化物、添加剂分解产生的挥发成分，要在常压热空气中(200℃左右)硫化1~4H(二次硫化)。为使硫 化更稳定、物性更好，后硫化的时间可到12H或更长。
➢ 二次硫化 Post Curing
• 二次硫化又叫后硫化。常用于硅橡胶，氟橡胶和氟硅橡胶硫化。二次硫化的作用：硅橡胶采 用过氧化物硫化时，过氧化物分解引发高聚物反应后，生成了低分子化合物（如苯和苯甲酸 等）存在于橡胶中将影响橡胶机械性能。况且硅橡胶在第一阶段加热成型后，其交联密度不 够，要使其进一步硫化反应才能增加硅橡胶的密度. 拉升强度,回弹性,硬度,溶胀程度,密度,热 稳定性都比一次硫化有较大的改善。
➢ 定义
• 有机硅，主要指以硅氧键（-Si-O-Si-）为骨架组成的聚硅氧烷，是硅微粉与氯甲烷反应得到 的产物，是半无机、半有机结构的高分子化合物，在空间上呈现螺旋状结构。
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有机硅聚合物示意式
R2 R4 R6
R8
R1-Si-O-(Si-O)n(Si-O)m-Si-R10
R3 R5 R7
R9
Rn是-CH3、-C6H5 、 -Vi 、-Et 、 -H、-OH、
-OR、-C6H4-Cl、-OSi-O~、-R”等有机基
R可以相同可以不同;R”是改性基团
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有机硅初级硅氧烷的命名
M-单官能度 D-两官能度 T-三官能度 Q-四官能度 MM、MDM、MDnM、MQ、MDT、DT、
DTQ 等
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有机硅发展简史2
1946年二次大战后，欧洲从GE、DC公司取得生产许可证。 苏联和东欧自己开发有机硅产品以后UCC也开始生产有机 硅
1955年RTV-2出现
有机硅化合物的定义：指含有硅碳键的化合物，其中 硅原子与有机基团的碳原子相连,即至少有一个有机基 团上的碳原子结合到硅原子上才能形成有机硅化合物
(CH3)2SiCl2.CH3SiCl3.CH3Si(OCH3)3. SiCl4.SiC. Si(OC2H5)4
有机硅聚合物的定义：主链由硅氧烷构成，侧基通过 硅与有机基团相连的高分子聚合物即称为有机聚硅氧 烷
鼎立局面,聚合物品种有1000个(市场有机硅生产厂
美国 DC、GE、UCC、斯托夫瓦克尔 德国 拜耳、瓦克尔 法国 罗地亚 英国 帝国化学 日本 信越、东芝、东丽 俄国 顿高夫 中国 星火化工厂(大)、上海树脂厂(老)、吉化、晨光
化工研究院、浙江新安化工集团、北京化工二厂 、杭 州树脂厂、
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有机硅产品分类1
硅树脂-甲基硅树脂、苯基硅树脂、甲基苯 基硅树脂、MQ硅树脂、乙烯基硅树脂、改 性硅树脂、有机硅涂料
硅油及其复合物-二甲基硅油、二乙基硅油、
苯甲基硅油、扩散泵油、含氢硅油、羟基
硅油、甲基烷氧基硅油、乙烯基硅油、改
性硅油；硅脂、硅膏、消泡剂、匀泡剂、
脱模剂、抛光剂、织物整理剂、纸张隔离
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有机硅产品分类2
硅橡胶-缩合型RTV:RTV-1、RTV-2;加成型液体硅橡 胶LTV:低强度型、高强度型、航空型、医用型、填充 型、单组分型;HTV:生胶和混炼胶
硅烷偶联剂-特殊结构的有机硅化合物，分子量不高。 通式：Y-R-Si-X3
式中：Y-可和有机化合物反应的基团、R-短链烷撑基、
PTFE
PE 玻璃
接触角θ 105º 60º 108º 94º 4º
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有机硅聚合物的物理性能
耐低温性能好 可在-50~200℃长期使用 表面张力低 可作消泡剂、抑泡剂和润滑剂 粘温系数小 粘度随温度变化小 润滑防粘性好 表面张力小 透气性能好 分子间歇大,制作织物整理剂 生理惰性 聚合物无毒,可以医用 耐化学溶剂性能要差一些 机械性能差
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世界五大有机硅公司市场份额(2005年世界有机硅 ) 产品销售额将突破＄120亿,五大公司就是＄108亿
其它
罗地亚
10%
8%
DC
36% 信越
13%
WACKER 15%
10
GE 18%
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最大的有机硅公司-道康宁
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最大的有机硅公司-道康宁
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道康宁公司总部门前合影
1958年RTV-1出现,法国罗纳公司取得第一份专利
1970年大多数专利期满。LTV开始工业化
1973年以后经济危机,石油价上升，有机硅产量下降,危机过 后有机硅又以2~3%速率增长
1973年以后没有新的有机硅大类产品开发出来,但是这30年 来,有机硅合成的各类技术越来越先进,产品质量越来越好各 类产品的品种越来越多,有1万个,市场上流通的有5000个.用 途越来越广泛
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中国有机硅的发展
1951年在北京开始有机硅课题研究
1955年我国有机硅鼻祖“三杨一傅”在沈阳使用直接法合成甲基氯硅 烷,1957年建立有机硅试验车间(2005年是中国有机硅工业发展50年)
60年代上海树脂厂建成了Φ400搅拌床合成甲基氯硅烷
1965年晨光化工研究院成立,生产硅油.硅树脂. HTV. RTV,流化床技术 在北京开始研究试验,后转到晨光开发
X-可水解成Si-OH的亲无机物的基团
通过偶联剂可以把互不相粘结的无机材料和有机材料的
界面连接起来
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纽约国际贸易中心大楼110层顶部
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纽约国际贸易中心大楼门前
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世界金融中心-华尔街的庆祝活动场面
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社会游资
合计
14
24
44.5 68.5
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四.有机硅聚合物的物理性能
耐热性好: 250℃轻微裂解,硅氧键350℃开始断裂 电性能好: 介电常数和介质损耗低.体积电阻和击穿强度高.燃烧
后仍然形成绝缘层
憎水性和耐潮湿性好
θ
>90º 憎水性好,< 90º 憎水性差
硅油400℃ 硅油100℃
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中国三大有机硅单体厂
序 建设厂 现有能力 新建 合计
号
万t/a
万t/a 万t/a
备注
1 星新材料 7→10
10
20 2006年完成
2 新安股份 6.5→9 10
19 预计2年完成
3 吉化公司
5
10 15 计划项目
4 梅兰公司
2.5 2.5
5 镇江宏达
6
6 联合几家下游厂
6 浙江嘉兴
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70年代流化床技术工业化生产装置建成,开始LTV生产,苯基单体发展
80年代有单体生产的工厂有七家,80年代后产品生产厂如雨后春笋出现, 有机硅开始大量发展,但原料多依赖进口,后期苯基流化床工业化.
90年代后期我国单体出现转机,从千吨级发展到万吨级, 仍然占据主要地位.
但进口D4(DMC)
进入21世纪后,甲基合成技术接近国外水平,形成星火.吉化.新安江三足
有机硅基础知识讲座
黄工编辑 DCT 宋佳平 2008厦门
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有机硅从砂子(Silica)开始
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一.什么是有机硅-Silicone
从硅酮→硅珙→有机硅
Si-Si 258.19kj/mol
O O O O C-C 356kj/mol
Si Si Si Si
Si-O 452kj/mol