有机硅生产技术1PPT课件
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至二十世纪70年代末，全球有机硅销售额达到22亿美元，年 均增长率达到17%。
80年代末，销售额达40亿美元，年均增长率达到10%~15%； 进入90年代，速度稍微放慢，但仍以5%~8%的速度发展。亚洲
则以12%~15%的年平均速度快速发展。 2000年全球有机硅消费量（折合硅氧烷）达到800kt，销售额
达70亿美元。
15
国外有机硅工业呈现的特色是：
有机硅单体及中间体生产集中于发达国家，并且生产规模 不断扩大；技术水平提高快，新产品开发力度大。国外甲 基氯硅烷生产装置更趋于大型化、高度自动化，注重规模 经济，并且不断开发新品种，拓宽应用领域，提高性能指 标，满足用户需求。
16
4、我国有机硅工业的发展前景
8
C的原子序数为6，即6个电子分两层排列，C原子的共价半径 为0.077nm；
而Si的原子序数为14，即14个电子分成三层排列，其共价半径 为0.117nm，即比C原子大1.5倍。
由于Si的核外电子数（亦即核内正电荷数）比C多，且核内电 荷得以较好的屏蔽，故Si电负性较低（Si=1.8，C=2.5）。
术相对落后；有机硅产品品种牌号少，国外大公司一般在 3000种以上，而我国仅500余种；工艺装备不够，综合利 用水平不高。
18
但同时也应看到我国有机硅产业发展前景十分广阔。 我国是有机硅产品最具潜力的市场。 有机硅单体消费逐年攀升，以每年20%以上速度递增，供需
之间存在很大的缺口；有机硅工业已被列为国家重点鼓励发 展的产业之一；生产原料充足，生产成本低以及投资环境好 等等，都为我国有机硅产业的发展提供有利因素。
我国有机硅产品研制起始于二十世纪50年代，60年代工业化 生产。
目前，我国有机硅单体产量已达100kt/a，其中江西星火有机 硅厂有机硅单体生产能力已达100kt/a，到二OO六年底，产 量达到200kt/a，将成为亚洲第一并跻身全球同业四强。
17
同国外相比，我国有机硅工业存在的问题与差距主要有： 我国有机硅市场仍处于被外国公司产品控制阶段；生产技
硅烷偶联剂是有机官能基硅烷，一般为非聚合物。
13
3、国外有机硅工业发展状况
世界上主要有美、德、日、法、英、俄等十几个国家 生产，并一直保持较高的发展速度，有机硅企业已发 展成为典型的资本密集、技术密集型企业，在国计民 生中占有重要地位。
14
自从美国道康宁公司首先将有机硅产品实现工业化以来，至今 已近半个世纪。
有机硅化合物分成两大类： 一类是有机硅的低分子化合物，即硅烷单体及其衍生
物； 第二类是有机硅高分子化合物，包括硅氧烷中间体及
聚硅氧烷产品（如硅油、硅橡胶及硅树脂等）。
12
有机硅产品按其形态和应用方式大体分为：硅油、硅橡胶、 硅树脂和硅烷偶联剂四大类，
前三种是氯硅烷单体(主要为二甲基二氯硅烷)经水解、裂 解，缩为聚硅氧烷(基础聚合物)，再与各种助剂、添加剂、 改性剂以及填料等配合加工而成，其用量占有机硅产品的 90%以上；
Si(OC2H5)4
——无源自文库硅
5
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，因而被誉为“工业味精”、“科技发展催化剂”。
6
它兼备了无机材料与有机材料的性能，具有耐高低温、电 气绝缘、耐臭氧、耐辐射、阻燃、憎水、无毒无味以及生 理惰性等优异特性，广泛用于电子电气、建筑、机械、冶 金、汽车、化工、纺织、轻工、食品、医疗等几乎国民经 济各个领域，已成为现代科技和日常生活中不可缺少的重 要材料。
有机硅产品的消费量与国民经济生产总值的增长成正比，
因此，有机硅工业发达与否，是一个国家综合国力的标志
之一。
7
众所周知，硅是自然界中含量最丰富的元素之一，它仅次于 氧约占地壳总质量的1/4，Si比C的含量要高很多。
Si和C同属元素周期表第四主族元素，而且Si是紧靠C，而比C 原子仅多一个周期。因此，它们之间有着某些相似的化学物 理性质，但两者毕竟所处的周期不同而存在不少差异。
有机硅生产技术
1
第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
2
1、前言
第一章 绪论
地球表面所存在的元素，以氧为最多，占第一位（49.5%）；其 次就是硅，占第二位（25.8%）。
第一、二位元素构成—Si—O—Si—O—骨架，诸如岩石、砺粒。 水晶等都以这种骨架为主要组成成分。这些含硅元素化合物，都 属于无机硅化合物。
19
近年来我们国家投产的项目： 10kt/a三氯氢硅：年产三氯氢硅2万吨 10kt/a硅油：年产硅油2万吨 10kt/a高温胶：年产1.2万吨高温胶 10kt/a建筑密封胶：年产1.5万吨建筑密封胶 1000T/a乙烯基单体及其衍生物 5000吨/年有机硅汽车上光剂 1000t/a环已基甲基二甲氧基硅烷 4000T/a改性氨基硅酮弹性体织物整理剂
9
Si与C均有4个未成对的S电子及P电子，故它们可与电负性 较高的元素或基团（如O、Cl等）及电负性较低的元素或 基团（如H、CH3、C2H5、C6H5等）反应，达到共价饱和。
因而，在一般的Si、C化合物中，Si与O主要形成单键，而C 与O则优先生成双键。
在生成聚合物时，Si主要以Si－O－Si为主链，而C则主要以 C－C－C为主链。
3
有机硅化合物： 含有Si—C键的化合物，其中Si原子通过有机基团
的碳原子与之相连，亦即至少有一个有机基团结合到 Si原子上才能形成有机硅化合物。
4
如：CH3SiH3、ClCH2SiCl3、C6H5SiCl3、
(C2H5)2Si(OC2H5)2
——有机硅
而：SiCl4、SiC、Si3N4、Na2SiO3、H3SiCN、
10
位于第二周期的C，其配位数只能是4，而处于第三周期的Si， 除S与P轨道外，还有5个可供成键的空3d轨道，所以Si的配 位数在一般化合物中为4，但也可＞4或＜4，还可用来形成 ｄπ－ｄπ配键，使其具有部分双键的性质。
这是有机硅化合物与无机硅化合物既有相似处又有不同点的 根源。
11
2、 分类及用途
80年代末，销售额达40亿美元，年均增长率达到10%~15%； 进入90年代，速度稍微放慢，但仍以5%~8%的速度发展。亚洲
则以12%~15%的年平均速度快速发展。 2000年全球有机硅消费量（折合硅氧烷）达到800kt，销售额
达70亿美元。
15
国外有机硅工业呈现的特色是：
有机硅单体及中间体生产集中于发达国家，并且生产规模 不断扩大；技术水平提高快，新产品开发力度大。国外甲 基氯硅烷生产装置更趋于大型化、高度自动化，注重规模 经济，并且不断开发新品种，拓宽应用领域，提高性能指 标，满足用户需求。
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4、我国有机硅工业的发展前景
8
C的原子序数为6，即6个电子分两层排列，C原子的共价半径 为0.077nm；
而Si的原子序数为14，即14个电子分成三层排列，其共价半径 为0.117nm，即比C原子大1.5倍。
由于Si的核外电子数（亦即核内正电荷数）比C多，且核内电 荷得以较好的屏蔽，故Si电负性较低（Si=1.8，C=2.5）。
术相对落后；有机硅产品品种牌号少，国外大公司一般在 3000种以上，而我国仅500余种；工艺装备不够，综合利 用水平不高。
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但同时也应看到我国有机硅产业发展前景十分广阔。 我国是有机硅产品最具潜力的市场。 有机硅单体消费逐年攀升，以每年20%以上速度递增，供需
之间存在很大的缺口；有机硅工业已被列为国家重点鼓励发 展的产业之一；生产原料充足，生产成本低以及投资环境好 等等，都为我国有机硅产业的发展提供有利因素。
我国有机硅产品研制起始于二十世纪50年代，60年代工业化 生产。
目前，我国有机硅单体产量已达100kt/a，其中江西星火有机 硅厂有机硅单体生产能力已达100kt/a，到二OO六年底，产 量达到200kt/a，将成为亚洲第一并跻身全球同业四强。
17
同国外相比，我国有机硅工业存在的问题与差距主要有： 我国有机硅市场仍处于被外国公司产品控制阶段；生产技
硅烷偶联剂是有机官能基硅烷，一般为非聚合物。
13
3、国外有机硅工业发展状况
世界上主要有美、德、日、法、英、俄等十几个国家 生产，并一直保持较高的发展速度，有机硅企业已发 展成为典型的资本密集、技术密集型企业，在国计民 生中占有重要地位。
14
自从美国道康宁公司首先将有机硅产品实现工业化以来，至今 已近半个世纪。
有机硅化合物分成两大类： 一类是有机硅的低分子化合物，即硅烷单体及其衍生
物； 第二类是有机硅高分子化合物，包括硅氧烷中间体及
聚硅氧烷产品（如硅油、硅橡胶及硅树脂等）。
12
有机硅产品按其形态和应用方式大体分为：硅油、硅橡胶、 硅树脂和硅烷偶联剂四大类，
前三种是氯硅烷单体(主要为二甲基二氯硅烷)经水解、裂 解，缩为聚硅氧烷(基础聚合物)，再与各种助剂、添加剂、 改性剂以及填料等配合加工而成，其用量占有机硅产品的 90%以上；
Si(OC2H5)4
——无源自文库硅
5
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，因而被誉为“工业味精”、“科技发展催化剂”。
6
它兼备了无机材料与有机材料的性能，具有耐高低温、电 气绝缘、耐臭氧、耐辐射、阻燃、憎水、无毒无味以及生 理惰性等优异特性，广泛用于电子电气、建筑、机械、冶 金、汽车、化工、纺织、轻工、食品、医疗等几乎国民经 济各个领域，已成为现代科技和日常生活中不可缺少的重 要材料。
有机硅产品的消费量与国民经济生产总值的增长成正比，
因此，有机硅工业发达与否，是一个国家综合国力的标志
之一。
7
众所周知，硅是自然界中含量最丰富的元素之一，它仅次于 氧约占地壳总质量的1/4，Si比C的含量要高很多。
Si和C同属元素周期表第四主族元素，而且Si是紧靠C，而比C 原子仅多一个周期。因此，它们之间有着某些相似的化学物 理性质，但两者毕竟所处的周期不同而存在不少差异。
有机硅生产技术
1
第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
2
1、前言
第一章 绪论
地球表面所存在的元素，以氧为最多，占第一位（49.5%）；其 次就是硅，占第二位（25.8%）。
第一、二位元素构成—Si—O—Si—O—骨架，诸如岩石、砺粒。 水晶等都以这种骨架为主要组成成分。这些含硅元素化合物，都 属于无机硅化合物。
19
近年来我们国家投产的项目： 10kt/a三氯氢硅：年产三氯氢硅2万吨 10kt/a硅油：年产硅油2万吨 10kt/a高温胶：年产1.2万吨高温胶 10kt/a建筑密封胶：年产1.5万吨建筑密封胶 1000T/a乙烯基单体及其衍生物 5000吨/年有机硅汽车上光剂 1000t/a环已基甲基二甲氧基硅烷 4000T/a改性氨基硅酮弹性体织物整理剂
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Si与C均有4个未成对的S电子及P电子，故它们可与电负性 较高的元素或基团（如O、Cl等）及电负性较低的元素或 基团（如H、CH3、C2H5、C6H5等）反应，达到共价饱和。
因而，在一般的Si、C化合物中，Si与O主要形成单键，而C 与O则优先生成双键。
在生成聚合物时，Si主要以Si－O－Si为主链，而C则主要以 C－C－C为主链。
3
有机硅化合物： 含有Si—C键的化合物，其中Si原子通过有机基团
的碳原子与之相连，亦即至少有一个有机基团结合到 Si原子上才能形成有机硅化合物。
4
如：CH3SiH3、ClCH2SiCl3、C6H5SiCl3、
(C2H5)2Si(OC2H5)2
——有机硅
而：SiCl4、SiC、Si3N4、Na2SiO3、H3SiCN、
10
位于第二周期的C，其配位数只能是4，而处于第三周期的Si， 除S与P轨道外，还有5个可供成键的空3d轨道，所以Si的配 位数在一般化合物中为4，但也可＞4或＜4，还可用来形成 ｄπ－ｄπ配键，使其具有部分双键的性质。
这是有机硅化合物与无机硅化合物既有相似处又有不同点的 根源。
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2、 分类及用途