中国有机硅产业研究热点与发展现状[1]

2008年36卷第5期广州化工作者简介：郑景新（１９８３－），男，湖南湘潭人，硕士，工程师，主要从事纳米材料开发研究工作。

（广州吉必盛科技实业有限公司，广州５１０４５０）

中国有机硅产业研究热点与发展现状

郑景新，王跃林，段先健，吴利民

摘

要：介绍了第十四届中国有机硅学术交流会盛况，

综述了国内同行专家在有机硅方面的研究成果，对当前国内有机硅行业现状及研究热点作了阐述。中国有机硅行业当前面临着极大的机遇与挑战，国内各企业与科研院校当紧密合作，加强

交流协助，增强创新意识，加大科技投入，提高以自主知识产权为核心的竞争能力，在激烈的市场竞争中抢占一席之地。

关键词：

有机硅；硅产业链；研究热点；发展现状Research Hot and Development Status of Organic Silicone Industry in China

ZHENG Jing-xin,WANG Yue-lin,DUAN Xian-jian,WU Li-min

（Guangzhou GBS High-Tech &Industry Co.,Ltd,Guangzhou 510450,China)

Abstract:The pomp of the Fourteenth Chinese Academic Forum on Silicone Material and Progress of research and application on silicone industry in China were introduced.The fruits of researching on silicon by experts were also described.Chinese silicon industry is now facing chances and challenges.Enterprises and academic organizations should enhance cooperation and communication to strengthen innovation and outlay devotion to obtain the ability of competition with overseas corporation.

Key words:silicone material;silica industry;research hot;the development status

由中国氟硅有机材料工业协会有机硅专业委员会主办的第十四届中国有机硅学术交流会，于９月１６日至１９日在

杭州隆重举行，

４００多名来自国内有机硅行业各公司、高校及科研院所的专家就国内外有机硅行业研究发展的新动向、新

理论、

新工艺和新的测试分析方法等进行了交流讨论。作为国内有机硅行业的学术盛会，该会议每两年举办一次。本次大会共收到论文６８篇，其中收录６４篇，并作了专题报告４４场。会议分行业综述及专论，有机硅单体、中间体及基础研

究，硅橡胶研究及应用，硅油、

改性硅油及其二次加工制品研究和应用；硅树脂研究及应用；硅烷偶联剂研究及应用等专题。

１中国有机硅领域的现状及未来发展前景

在此次大会上，业内专家普遍认为，目前我国有机硅工

业面临三大新挑战。

中国化工信息中心傅积赉教授详细分析了这三大新挑战：一是跨国公司在中国的有机硅下游工厂越来越多，与中国企业争抢有机硅市场份额；二是适度发展我国有机硅工业，保护环境，节约资源，实现可持续发展是中国有机硅行业需要解决的问题；三是源于加拿大政府将十甲基环五硅氧烷（Ｄ５）、八甲基环四硅氧烷（Ｄ４）、十二甲基环六硅氧烷（Ｄ６）归入对环境有毒物质类，这三种物质对中国环境特别是有机硅工厂集中的长三角和珠三角等局部环境的直接污染和潜在危害将十分严重。

中蓝晨光化工研究院有限公司总工程师杨晓勇分析了

中国有机硅工业的现状，在对当前有机硅单体建设热潮冷静思考的同时，指出了中国有机硅工业存在的主要问题：（１）企

业规模小，综合实力弱；（２

）创新能力不强，产品技术含量较低；（３）市场划分粗放，产品单一老化；（４）物耗能耗大，生产

成本高，缺乏竞争力。

并针对有机硅单体、硅橡胶、硅油、硅树脂等方面的发展提出了建议。

广州吉必盛科技实业有限公司董事长王跃林教授针对整个硅产业链中硅资源的利用问题提出了自己独特见解。认为随着多晶硅太阳能产业的高速发展，势必会与有机硅工业争夺原料工业硅资源，一旦工业硅供应增速稍慢或有政策上的风吹草动，财大气粗的多晶硅企业必定会高价采购以确保自身的原料供应，工业硅价格也将由此获得暴涨理由，一些有机硅企业如仍在下游高端消费领域和规模化技术上无所突破，很有可能在几年内陷入活而无米可炊、或而无利可图的尴尬局面。鉴于未来原料之争，王教授认为第一要将多晶硅生产中的硅利用效率提高上去，另一种方法则是将有机硅与多晶硅结合在一起，实现资源互补，共同发展。

虽然目前有机硅工业面临着很大的挑战和不少的问题，但是有机硅产业的发展前景还是很喜人的。世界能源危机和石油价格的上涨，为有机硅工业提供了巨大的发展空间，以硅替碳是有机硅工作者的梦想。国内外需求强劲，市场潜力巨大，随着中国、俄罗斯、印度、巴西等新兴经济体的发展，国内外市场对有机硅材料的需求非常旺盛，目前的产能还达不是常需求，缺口较大。因此，无论从目前的生产现状、市场容量、出口前景，还是从行业发展趋势看，中国有机硅工业都有巨大的发展空间。在

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2008年36卷第5期

广州化工

挑战与机遇面前，我国有机硅企业一定要增强创新意识，加大

科技投入，提高以自主知识产权为核心的竞争能力，这样才能

在激烈的市场竞争中占有一席之地。

２基础理论研究、新产品的开发与市场应用

２．１有机硅单体、中间体及基础研究

制备硅油、硅橡胶、硅树脂以及硅烷偶联剂的原料是各种有机硅单体，由几种基本单体可生产出成千种有机硅产品。有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。

在本次学术交流会中对有机硅单体、中间体的研究也是最多，收录论文１６篇。杭州师范大学的李美江教授实验室研究了以热缩法生产的含苯基三氯硅烷的甲基苯基二氯硅烷为原料，通过共水解缩聚反应，碱催化裂解反应等工艺制备甲基苯基环硅氧烷的工艺流程，确定了最佳共水解工艺条件为：反应温度为５０℃￣７０℃，反应时间为２￣４ｈ，水与Ｓｉ－Ｃｌ摩尔比为７￣１０，最佳裂解反应条件为：氢氧化锂为催化剂，质量百分数１．５，制得甲基苯基环硅氧烷的最高产率为９７％，纯度为９９．５％。

图１合成反应式

中国科学院化学研究所张志杰研究员课题组对环二硅氮烷进行了深入研究，包括环二硅氮烷的添加对环氧树脂热性能和力学性能的影响，并合成了含Ｎ，Ｎ’－双（二苯基硅烷基）四苯基环二硅氮烷结构的聚硅氧烷，该聚合物具有大基团结构、耐热稳定性和玻璃化温度的可调节性，可用于制作高阻尼材料，如图１。

中国科学院化学研究所徐彩虹研究员课题组通过氯硅烷的胺解反应合成了三种结构全新的新型反应性硅氮烷，这些分子中同时含有硅氮键、刚性苯环和端炔基，如图２。

浙江化工科技集团有限公司用甲基三乙氧基硅烷、烯丙基氯、镁通过一步反应制得甲基烯丙基二乙氧基硅烷。该反应选用甲基三乙氧基硅烷既作反应物又作溶剂，甲基三乙氧基硅烷和烯丙基氯的摩尔比为３∶１，反应温度１００℃，选择保温反应时间２ｈ，达到最佳反应工艺条件，产率可以达到７２．４％。

图２分子式

山东大学化学化工学院崔孟忠、冯圣玉等人研究了二甲基二（对羧酸苯基）硅烷和二甲基二（对胺基苯基）两种新型二官能功能性硅烷单体的合成，并研究了硅上取代基对于含硫碳官能基有机硅化合物重排反应机理及热稳定性的影响。在聚硅氧烷的合成方面，山东大学合成了乙酰氧乙基聚硅氧烷和三氟丙基聚硅氧烷，并研究了其热降解性能，南京大学将异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷，双羟基封端的聚环氧丙烷（ＰＯＰ）在０．０２％有机锡催化剂催化下，于８０℃左右反应２ｈ制得烷氧基硅封端的聚醚。武汉大学采用后偶氮法和后硅醚化法合成了六个生色团功能化的聚硅烷。杭州师范大学来国桥教授实验室研究了各种烯烃硅氢加成反应。

２．２硅橡胶的研究及应用

硅橡胶也是目前研究和应用较广的一种有机硅，硅橡胶分为室温硫化硅橡胶和高温硫化硅橡胶。此次会议共收录硅橡胶相关论文１４篇。在室温硫化硅橡胶的研究方面，中科院化学所张志杰研究员研制了一种具备抗快中子辐照，抗γ射线辐照，高阻燃性能，同时具备良好的力学性能和良好的应用工艺性能的缩合型室温硫化橡胶，这种硅橡胶可作为核能系统中粘接、密封和涂层的应用。广州天赐有机硅科技有限公司以三聚氰胺和三聚氰胺氰脲酸盐为阻燃剂，改善了单组分室温硫化硅橡胶的阻燃性能。中昊晨光化工研究院成都分厂利用端基含有Ｓｉ－ＯＨ及链中含有乙烯基的低粘度聚二甲基硅氧烷与甲基苯基有机硅低聚物共聚，制备了耐烧蚀室温硫化硅橡胶。

在高温硫化硅橡胶方面，浙江新安化工集团股份有限公司研究了各种阻燃剂的复配使用对热硫化硅橡胶阻燃性能和机械性能能的影响，研究表明氢氧化铝／铂络合物并用时综合性能较好，当铂络合物添加了协同助剂时，铂络合物的用量仅为１．２ｐｐｍ时，硅橡胶的氧指数值已达３４．０％，垂直燃烧等级已达到ＦＶ－０级，其拉伸强度为４．５ＭＰａ、断裂伸长率为４００％，撕裂强度为１５．４ｋＮ／ｍ、邵尔Ａ硬度为５５度。升诠电子材料（深圳）有限公司针对加成型热硫化固体硅橡胶制备了一种铂金触媒硫化剂ＰＬ－１０Ａ／ＴＭ－１０Ｂ，该硫化剂是以乙烯基生胶为载体，以Ｃ－１５Ｅ８６硫化促进剂，以Ｄ４、高含氢硅油、含氢双封头等合成实验用交联剂，铂络合物为催化剂制成。该硫化剂为一种透明双组份铂金触媒硫化剂，其优越性主要表现在硫化温度低、不需二次硫化等工艺，且无毒无味，物理力学性能好，提高生产效率，还能够有效降低生产成本，逐渐取代传统的过氧化物硫化剂，适用于硅橡胶制品模压、挤出等各种成型工艺。山东大学冯圣玉教授选用Ａｌ２Ｏ３为导热填料，制备了高温硫化导热硅橡胶，通过对填料进行ＭＭＮ、Ａ－１５１、Ａ－１７２、ＫＨ－５５０、ＮＤＺ－４０１等表面处理，考察了Ａｌ２Ｏ３表面处理对硅橡胶导热系数的影响，研究发现Ａ－１７２处理效果最好，此时导热系数比未处理时提高了１２．７％。分析认为处理剂对硅橡胶的导热性能的影响应该是“偶联”和

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