有机硅知识讲座

1、有机硅基础知识讲座有机硅基础知识讲座 黄工编辑黄工编辑 DCT 宋佳平宋佳平 2008厦门厦门 有机硅从砂子有机硅从砂子(Silica)开始开始一一.什么是有机硅什么是有机硅-Siliconel从硅酮从硅酮硅珙硅珙有机硅有机硅 Si-Si 258.19kj/mol O O O O C-C 356kj/mol Si Si Si Si Si-O 452kj/moll有机硅化合物的定义：指含有硅碳键的化合物，其中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硅原子与有机基团的碳原子相连,即至少有一个有机基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团上

2、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)4l有机硅聚合物的定义：主链由硅氧烷构成，侧基通过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硅与有机基团相连的高分子聚合物即称为有机聚硅氧烷烷有机硅聚合物示意式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 R9Rn是是-CH3、-C6H5 、 -Vi 、-Et 、 -H、-OH、 -OR、-C6H4-Cl、-OSi-O、

3、-R”等有机基等有机基R可以相同可以不同可以相同可以不同;R”是改性基团是改性基团有机硅初级硅氧烷的命名有机硅初级硅氧烷的命名lM-单官能度单官能度lD-两官能度两官能度lT-三官能度三官能度lQ-四官能度四官能度lMM、MDM、MDnM、MQ、MDT、DT、DTQ 等等有机硅发展简史有机硅发展简史2l1946年二次大战后，欧洲从年二次大战后，欧洲从GE、DC公司取得生产许可证。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苏联和东欧自己开发有机硅产品以后UCC也开始生产有机也开始生产有机硅硅l1955年年RTV-2出现出现l1958年年RTV-1出现出现,法国罗纳公司取得第一份专利法国

4、罗纳公司取得第一份专利l1970年大多数专利期满。年大多数专利期满。LTV开始工业化开始工业化l1973年以后经济危机年以后经济危机,石油价上升，有机硅产量下降石油价上升，有机硅产量下降,危机过危机过后有机硅又以后有机硅又以23%速率增长速率增长l1973年以后没有新的有机硅大类产品开发出来年以后没有新的有机硅大类产品开发出来,但是这但是这30年年来来,有机硅合成的各类技术越来越先进有机硅合成的各类技术越来越先进,产品质量越来越好各产品质量越来越好各类产品的品种越来越多类产品的品种越来越多,有有1万个万个,市场上流通的有市场上流通的有5000个个.用用途越来越广泛途越来越广泛中国有机硅的发展中

5、国有机硅的发展l1951年在北京开始有机硅课题研究年在北京开始有机硅课题研究l1955年我国有机硅鼻祖年我国有机硅鼻祖“三杨一傅三杨一傅”在沈阳使用直接法合成甲基氯硅在沈阳使用直接法合成甲基氯硅烷烷,1957年建立有机硅试验车间年建立有机硅试验车间(2005年是中国有机硅工业发展年是中国有机硅工业发展50年年)l60年代上海树脂厂建成了年代上海树脂厂建成了400搅拌床合成甲基氯硅烷搅拌床合成甲基氯硅烷l1965年晨光化工研究院成立年晨光化工研究院成立,生产硅油生产硅油.硅树脂硅树脂. HTV. RTV,流化床技术流化床技术在北京开始研究试验在北京开始研究试验,后转到晨光开发后转到晨光开发l70

6、年代流化床技术工业化生产装置建成年代流化床技术工业化生产装置建成,开始开始LTV生产生产,苯基单体发展苯基单体发展l80年代有单体生产的工厂有七家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年代后产品生产厂如雨后春笋出现,有机硅开始大量发展有机硅开始大量发展,但原料多依赖进口但原料多依赖进口,后期苯基流化床工业化后期苯基流化床工业化.l90年代后期我国单体出现转机年代后期我国单体出现转机,从千吨级发展到万吨级从千吨级发展到万吨级, 但进口但进口D4(DMC)仍然占据主要地位仍然占据主要地位.l进入进入21世纪后世纪后,甲基合成技术接近国外水平甲基合成技术接近国外水平,形成星火

7、形成星火.吉化吉化.新安江三足新安江三足鼎立局面鼎立局面,聚合物品种有聚合物品种有1000个个(市场流通市场流通500个个).著名有机硅生产厂著名有机硅生产厂l美国美国 DC、GE、UCC、斯托夫瓦克尔、斯托夫瓦克尔l德国德国 拜耳、瓦克尔拜耳、瓦克尔l法国法国 罗地亚罗地亚l英国英国 帝国化学帝国化学l日本日本 信越、东芝、东丽信越、东芝、东丽l俄国俄国 顿高夫顿高夫l中国中国 星火化工厂星火化工厂(大大)、上海树脂厂、上海树脂厂(老老)、吉化、晨光、吉化、晨光化工研究院、浙江新安化工集团、北京化工二厂化工研究院、浙江新安化工集团、北京化工二厂 、杭、杭州树脂厂、州树脂厂、世界五大有机硅公司

8、市场份额世界五大有机硅公司市场份额(2005年世界有机硅年世界有机硅产品销售额将突破产品销售额将突破120亿亿,五大公司就是五大公司就是108亿亿) 最大的有机硅公司最大的有机硅公司-道康宁道康宁 最大的有机硅公司最大的有机硅公司-道康宁道康宁 道康宁公司总部门前合影道康宁公司总部门前合影中国三大有机硅单体厂中国三大有机硅单体厂序序号号 建设厂建设厂 现有能力现有能力万万t/a 新建新建万万t/a 合计合计万万t/a 备注备注 1星新材料星新材料710 10202006年完成年完成2新安股份新安股份6.591019预计预计2年完成年完成3吉化公司吉化公司51015计划项目计划项目4梅兰公司梅兰

9、公司2.52.55镇江宏达镇江宏达66联合几家下游厂联合几家下游厂6浙江嘉兴浙江嘉兴66社会游资社会游资合计合计24 44.5 68.5四四.有机硅聚合物的物理性能有机硅聚合物的物理性能l耐热性好耐热性好: 250轻微裂解轻微裂解,硅氧键硅氧键350开始断裂开始断裂l电性能好电性能好: 介电常数和介质损耗低介电常数和介质损耗低.体积电阻和击穿强度高体积电阻和击穿强度高.燃烧燃烧后仍然形成绝缘层后仍然形成绝缘层l憎水性和耐潮湿性好憎水性和耐潮湿性好 接触角接触角 硅油硅油400 105 硅油硅油100 60 PTFE 108 PE 94 玻璃玻璃 4 90 憎水性好憎水性好, 90 憎水性差憎水

10、性差 有机硅聚合物的物理性能有机硅聚合物的物理性能l耐低温性能好耐低温性能好 可在可在-50200长期使用长期使用l表面张力低表面张力低 可作消泡剂、抑泡剂和润滑剂可作消泡剂、抑泡剂和润滑剂l粘温系数小粘温系数小 粘度随温度变化小粘度随温度变化小l润滑防粘性好润滑防粘性好 表面张力小表面张力小l透气性能好透气性能好 分子间歇大分子间歇大,制作织物整理剂制作织物整理剂l生理惰性生理惰性 聚合物无毒聚合物无毒,可以医用可以医用l耐化学溶剂性能要差一些耐化学溶剂性能要差一些l机械性能差机械性能差有机硅产品分类有机硅产品分类1l硅树脂硅树脂-甲基硅树脂、苯基硅树脂、甲基苯甲基硅树脂、苯基硅树脂、甲基苯

11、基硅树脂、基硅树脂、MQ硅树脂、乙烯基硅树脂、改硅树脂、乙烯基硅树脂、改性硅树脂、有机硅涂料性硅树脂、有机硅涂料l硅油及其复合物硅油及其复合物-二甲基硅油、二乙基硅油、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、性硅油；硅脂、硅膏、消泡剂、匀泡剂、脱模剂、抛光剂、织物整理剂、纸张隔离脱模剂、抛光剂、织物整理剂、纸张隔离剂剂有机硅产品分类有机硅产品分类2l硅橡胶硅橡胶-缩合型缩合型RTV:RTV-1、RTV-2;加成型液体硅橡加成型液体硅橡胶胶LTV:低强度型、高强度型、航空型、医用型、填充低强度型、高强度型、航空型、医用型、填充型、单组分型型、单组分型;HTV:生胶和混炼胶生胶和混炼胶l硅烷偶联剂硅烷偶联剂-特殊结构的有机硅化合物，分子量不高。特殊结构的有机硅化合物，分子量不高。通式：通式：Y-R-Si-X3式中：式中：Y-可和有机化合物反应的基团、可和有机化合物反应的基团、R-短链烷撑基、短链烷撑基、X-可水解