有机硅材料
有机硅主要分类及概述
有机硅主要分类及概述
有机硅，也被称为胶状硅，是一类采用有机硅树脂或预硅化物作为基料，采用特殊的热固工艺，制成的宽范围的高分子材料。
因其材料具有优
异的机械性能和抗化学腐蚀性能及耐温性能，使其在航空航天、汽车制造、机械制造、能源开发、节能环保等行业中有着广泛的应用。
有机硅材料可
以分为热固性和半热固性两大类。
热固性有机硅，又称热固性有机硅树脂，是由硅氧环或硅氧环类化合物，经过聚合反应，形成芳环结构，制成透明至微薄黄色材料，具有良好
的热稳定性和耐化学腐蚀性，耐热性特别好，承受温度可达260℃。
热固
性硅树脂的主要性能，如粘附力、抗衡硬度、线绕线损失、厚度膨胀、氧
化稳定性、机械性能等，均要求很高。
热固性有机硅的应用，广泛地用于
生产电子工业用电缆和布线，绝缘层和绝缘层，电容器，电阻器和避雷器
等电气元器件，紧固件，汽车零部件等。
半热固性有机硅，也称聚氨酯硅树脂，主要由三氯甲烷、氧化硅及聚
氨酯为原料经过聚合反应制成，具有良好的机械强度、抗老化性能和耐油性，可弯曲，抗拉伸，热收缩性能优异，电绝缘性能也比热固性硅树脂更好。
有机硅材料的分类
从产品形态分类，有机硅材料主要可以分为（1）硅油（silicone oil 或silicone fluid）(包括硅脂、有机硅乳液、有机硅表面活性剂等)、（2）硅橡胶（silicone rubber）（包括室温硫化和高温硫化硅橡胶）、（3）硅树脂（silicone resin）和（4）硅烷偶联剂（silane coupling agent）等。
1、硅油硅油及硅油制品是有机硅材料中一类重要产品，它的品种多，可分为普通硅油和改性硅油两大类。
改性硅油中聚醚改性的占绝大多数，其次是氨基改性、环氧改性、烷基改性、羟基改性、巯基改性、醇改性硅油等。
硅油制品主要是消泡剂、脱模剂、纸张隔离剂、织物整理剂和硅脂等。
硅树脂有润滑、电绝缘、防污闪和导热等系列产品。
主要需求行业是机械行业、电子电力行业、化学工业、纺织染整业、纸制品、医药及化妆品业。
2、硅橡胶硅橡胶是有机硅产品中产量最大、品种牌号最多的一类。
根据生胶结构硅橡胶可以分为甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、苯基硅橡胶、氰硅橡胶和氟硅橡胶等。
而按其硫化温度，硅橡胶分高温硫化型（high-temperature-vulcanized, HTV）和室温硫化型（room-temperature-vulcanized, RTV）两种。
室温硫化硅橡胶一般包括缩合型和加成型两大类。
硅橡胶的三大需求产业是建筑业、电子电器工业和汽车。
3、硅树脂硅树脂是有机硅主要大类产品之一。
虽然它是有机硅材料中问世最早的，但其品种相对较少，市场份额也较小。
主要用途是配制各种电绝缘漆、耐气候老化涂料、塑料表面耐磨涂料和耐高温涂料。
此外还用作云母黏合剂、石棉布玻璃布浸渍漆、混凝土和砖石防水剂等。
在航空航天、电子电器、建筑、机械制造等方面有广泛的应用。
4、硅烷偶联剂硅烷偶联剂实质上是一类具有有机官能团的硅烷，在其分子中同时具有能和无机材料化学结合的反应基团及与有机材料相容或能化学结合的基团。
它最早被用在玻璃纤维增强塑料中的玻璃纤维的表面处理上。
有机硅材料
有机硅材料
有机硅材料是一种新型的非常耐用且被广泛使用的材料。
在有机硅材料中，最常见的有机硅化物是硅氧烷(Siloxanes)，这种材料可以使用非常低的制造成本。
它们也是有机硅材料的主要成分。
有机硅材料有多种用途，例如用于制造涂料、水性涂料、硅脂、丙烯酸树脂、聚氨酯等。
它们也被用作医疗器械的表面保护材料，具有抗菌、耐温、耐老化等特性。
它们还可以用于制造缝补线、热熔胶、绝缘剂、电绝缘、光掩模和其他电子元件。
有机硅材料的主要优势在于它们的可操作性(flexibility)和耐腐蚀性。
它们的这些优势可以使它们成为电子元件和传感器件的理想选择。
它们也可以提供耐用的涂料，这些涂料可以抵抗老化和极端的环境条件。
有机硅材料也有一些限制，因为它们的性能可能受到温度、湿度和氧化剂等因素的影响。
有机硅材料也不适合在高温下使用，因为它们会因此而变软。
此外，当有机硅材料接触到有毒化学物质时可能会出现化学反应或失效。
有机硅材料是一种非常有用的材料，它们也有许多有用的应用。
它们的可操作性和耐腐蚀性可以使它们成为传感器、电子元件和涂料的理想选择。
它们也是最实惠的材料，因为它们的生产成本非常低。
有机硅材料的缺点是它们可能会受到温度和湿度等因素的影响，并且在接触到有毒化学物质时可能会失效。
尽管有这些缺点，但有机硅材料仍然是一种非常有用的材料，它们在医疗设备、涂料和传感器件方
面仍然受到欢迎。
有机硅材料的制备与性质
有机硅材料的制备与性质有机硅材料是由碳、氢、氧和硅等元素组成的高分子材料，因其具有高温抗氧化性、高强度、耐腐蚀、绝缘、耐热性、抗辐射性、防水性等特点而广泛应用于航空、汽车、电子、建筑、医疗等领域。
本文将介绍有机硅材料的制备和性质。
一、有机硅材料的制备有机硅材料的制备方法多种多样，以下是其中几种常见的制备方法。
1.水解法水解法将有机硅单体与水在酸催化剂的作用下进行水解反应制备有机硅材料。
水解反应发生后，生成的硅醇与有机官能团发生缩合反应，形成有机硅高分子。
此方法制备的有机硅材料质量稳定，制备过程简便。
2.聚合法聚合法将有机硅单体通过自由基聚合、阴离子聚合或阳离子聚合等反应得到有机硅高分子。
聚合反应需要催化剂的存在，常用的催化剂有过渡金属催化剂和碱性催化剂。
这种方法制备的有机硅材料品质较高，可以通过改变反应条件控制分子量和结构。
3.共聚法共聚法是将有机硅单体与非硅烷基单体进行共聚反应制备有机硅材料。
在反应中，有机硅单体的引入改变了聚合物的化学结构和物理性质。
共聚法制备的有机硅材料具有不同于聚合物和无机材料的合成结构和物理化学性质。
4.微乳液法微乳液法是将有机硅单体分散在水中，形成微乳液之后，加入表面活性剂、碱性催化剂和下线活性剂等，并在高转速下进行反应得到有机硅材料。
此方法制备的有机硅材料具有粒径小、分散性好、催化剂效率高等优点。
二、有机硅材料的性质有机硅材料由碳、氢、氧和硅等元素构成，其物理化学性质有很多独特的特点。
1.高温抗氧化性有机硅材料的高温抗氧化性能优异，长时间经受高温无明显膨胀、龟裂等现象，保持着其优良的物理化学性质，因此广泛应用于高温下的设备和构件制造。
2.耐腐蚀有机硅材料具有很强的耐腐蚀性能，可以经受酸、碱、盐等腐蚀性介质的侵蚀。
其耐腐蚀性能比许多金属和合金要好，因此在海洋环境、化学工业、水处理等领域具有广泛应用。
3.耐热性有机硅材料的耐高温性能非常突出，其熔点和玻璃化转变温度均很高，即便在高温下也能维持其物理化学性质不变。
有机硅材料 无机材料有机材料
有机硅材料无机材料有机材料
有机硅材料是由有机硅衍生物组成的复合材料。
它由高分子量有机硅单体、配基或其
他有机硅衍生物与硅类或无机相结合而成，具有弹性和机械性能，以及抗化学腐蚀、导热
和导电的特性。
简而言之，有机硅材料是一类包含有有机硅衍生物的复合材料，是合成树
脂和无机材料的有机结合物。
无机材料是一类概念比较宽泛的材料，既可以是固体可以是液体。
典型的无机材料包
括金属、非金属、玻璃、石膏、砖瓦、水泥等。
它们通常由微小结构（如晶体、胞状、晶
状或不定型）和大量无机非金属元素（如碳、氧、氮）组成。
无机材料具有良好的延展性
和强度，可以在高温环境下使用，还具有良好的耐腐蚀性。
有机材料是通过有机物化学反应而形成的复合材料，具有聚合物基核心和无机充填物
组成层次结构。
一般情况下，有机材料由苯类核心环状组分及其末端偶联的有机化合物组成，这些化合物类似于芳香环，称为芳环类结构单元。
有机材料的性能特征取决于基核心、表面和构型相结合的效果，既可以有效地提高产品的力学、热和化学性能。
同时，它还特
别适合于柔性、耐用的环境系统、传感器和电子可穿戴装置的应用场景。
有机硅材料
作结构材料、半导体封装用的模压塑料，与玻璃布制得的层压塑料，发泡后制得的泡沫塑料。
6、硅烷偶联剂
（1）硅烷偶联剂的概念略
2）硅烷偶联剂的应用硅烷偶联剂最早是作为玻璃纤维增强塑料的玻纤处理剂而开发的。由于硅烷偶联剂改善了玻纤与树脂之间的粘合，从而显著提高了增强塑料的机械性能。随着复合材料的迅速发展，硅烷偶联剂无论在品种或产量的发展速度也很快。近年来，利用硅烷偶联剂对某些材料引入特定功能性基团，可以改进材料的表面性质，获得防静电、防霉、防臭、防凝血和生理惰性等，成为硅烷偶联剂新用途的开端。正是由于许多重要应用领域的开发，硅烷偶联剂成为有机硅的一个重要分支。
粘接性、仿真性
制作古代文物复制的模具，常规武器上的密封。
4、硅油
1）硅油的分类硅油是一类具有各种不同粘度，无毒、无嗅、无腐蚀，不易燃烧的聚硅氧烷液体油状物。其中，甲基硅油是硅油中最主要的品种，通过改变聚硅氧烷的聚合度及有机基的种类，或使聚硅氧烷与其他有机物共聚，可以制得具有防水、抗粘、脱模、消泡等基本特性的硅油。硅油的品种很多，大致可分为线形硅油及改性硅油两大类。
有机硅主要产品及应用
目前有机硅产品繁多，品种牌号多达万余种，常用的就有4000余种，大致可分为原料、中间体、产品及制品三大类：
有机硅单体：主要指有机氯硅烷等合成有机硅高聚物的单体，如甲基氯硅烷、苯基氯硅烷、乙烯基氯硅烷等原料。
有机硅中间体：主要指线状或环状体的硅氧烷低聚物，如六甲基二硅氧烷（MM）、八甲基环四硅氧烷（D4）、二甲基环硅氧烷混合物（DMC）等。
表6硅油的主要应用
应用部门
利用特性
主要应用范围
机械工业
耐高低温、抗氧化、强抗剪切性
用于传动装置的润滑油，防震、阻尼用油，真空扩散泵油。
有机硅新材料
有机硅新材料
有机硅材料是以硅为主要元素的材料，由有机基团和硅基团组成。
它具有独特的化学结构和优异的物理性能，已经广泛应用于许多领域。
有机硅材料的主要特点是具有优异的耐热性和耐寒性。
它能耐受高温，高达300°C以上，同时也能在极低温度下保持良好
的柔软性和弹性。
这使得有机硅材料在高温和低温环境下都能发挥出色的性能，非常适用于极端工况。
此外，有机硅材料还具有优异的电气性能。
它的电绝缘性能好，可以阻隔电流的流动，具有很高的绝缘电阻和击穿电压。
同时，有机硅材料还具有较低的介电损耗和热膨胀系数，能够有效减小电器元件的能量损耗，并提高元件的稳定性和可靠性。
有机硅材料还具有出色的化学稳定性和抗老化性能。
它能够耐受许多化学物质的侵蚀和氧化，并能在长期暴露于紫外线和氧气下保持良好的性能。
这使得有机硅材料在户外环境和化学工业中得到广泛应用，如防水密封材料、涂料和防腐材料等。
同时，有机硅材料还具有良好的机械性能。
它具有很高的抗拉强度、耐磨性和抗冲击性，能够承受较大的外部力的作用，不易变形和劣化。
这使得有机硅材料在工程结构和机械零件领域得到广泛应用。
总之，有机硅新材料凭借其独特的化学结构和优异的物理性能，已经成为许多领域的重要材料。
随着科技的发展和研究的深入，
相信有机硅材料将发展出更多新的性能和应用领域，为人类的生活和工作带来更多的便利和创新。
有机硅材料
有机硅材料有机硅材料是近些年来引起学术界关注的新型材料。
它不仅具有独特的结构，而且具有高性能，可以在光学、电子、能源存储、生物医疗等多个领域发挥重要作用。
它们的特点在于改变传统材料，如金属、陶瓷和复合材料，通过合成新型结构实现性能的提升。
有机硅材料包括硅氧烷、有机硅树脂、有机硅胶、有机硅纤维等。
硅氧烷是有机硅的主要材料，它是一种有机硅基结构的热塑性材料，它的分子结构由硅原子、氧原子和碳原子组成，能够形成多种结构形式，从而具有良好的机械性能和耐热性能。
同时，硅氧烷拥有优异的电学性能，如耐压强度、体积电阻率等，它们可以用于多种电子领域，如电阻、电容器、电抗器和二极管等。
有机硅树脂是有机硅材料中的另一种，它是一种热固性树脂，由有机硅与其他有机物混合而成，经过固化而成。
它具有优异的耐化学性能、耐湿性和低烟发射能力，使其成为电子、集成电路、家用电器和汽车电子等行业中广泛应用的材料。
有机硅胶是有机硅材料中的另一种，它是一种热固性材料，由硅氧烷、油基粘合剂、添加剂和稀释剂混合而成。
它具有优异的电绝缘性能、耐热性和耐水性，可用于高压机械零件的密封、绝缘和防腐蚀，是一种常用的密封材料。
有机硅纤维是有机硅材料中的另一种，它的分子量小，分子量可达几百万，介于纤维状物与小分子之间，被广泛用于环境保护，因其具有优异的抗菌性能、抗腐蚀性能、耐高温性和防水性，在数字印刷、电子元器件、汽车内饰、绝缘材料等领域具有广泛应用前景。
有机硅材料具有优异的物理、机械、电学性能，并且制备成本较低，因此已广泛应用于航空航天、汽车、军事和医疗等多领域，具有重要的经济和社会影响。
另外，有机硅材料也具有独特的生物相容性，可以用于生物医学仪器的研制，如介入植入物和组织工程等。
因此，有机硅材料有望填补传统材料的空白，成为新型的高性能材料。
尽管目前只有少数有机硅材料，但未来随着材料和工艺的发展，可以期待将会有更多新型有机硅材料出现，它们将在多个领域发挥积极的作用，推动现代社会的发展。
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有机硅材料是一组功能独特、性能优异的化工新材料，具有耐低/高温、耐老化、耐化学腐蚀性、绝缘、不燃等性能，产品种类繁多，按其基本形态分为四大类，即硅油、硅橡胶、硅树脂和硅烷（包括硅烷偶联剂和硅烷化试剂），应用非常广泛。
有机硅材料被誉为“工业味精”，在军工等一些领域更具有无可替代的作用。
随着需求的增加，国外有机硅单体的生产能力一直在不断扩大。
截至2007年底，全球产能已达到319 万吨（以二甲基二氯硅烷计，以下同）。
由于有机硅单体生产以及后加工均为技术密集型，因此长期以来有机硅为相对垄断性行业。
主要生产企业有美国道康宁公司、美国迈图公司、德国瓦克公司、中国蓝星集团和日本信越公司，该五大公司产能合计占全球总产能的77%。
近年来，全球有机硅单体的生产一直保持稳定发展态势，产能在逐年增加，2000 年产量达到80 万吨（折合硅氧烷），2001 年增长到86 万吨，2004 年超过了100 万吨，2007 年达到140 万吨，年均增长率约为8.3%。
国外近几年基本没有新建和扩建计划，有机硅单体的生产有向我国转移的趋势，如道康宁公司和瓦克公司正在我国建设总规模为40 万吨/年的生产装置。
随着有机硅产品应用领域的不断扩大，全球有机硅消费量也在快速增长。
1999 年全球有机硅产品的消费量约67 万吨（折合硅氧烷），2000 年增加到75万吨，2004 年接近100 万吨，2005 年超过120 万吨，2006 年达到130 万吨。
我国有机硅产品的研制始于20 世纪50 年代中期，到20 世纪60 年代开始工业化生产。
20 世纪90 年代，蓝星星火化工厂在国内率先建立了年产量万吨级的生产装置。
截至2007年底，全国有机硅单体生产能力（以甲基氯硅烷的合成能力计）已达到52.5万吨，其中蓝星星火化工厂20万吨，浙江新安集团10万吨，山东东岳6万吨，宁波合盛6万吨，吉林石化分公司5万吨，江苏宏达3万吨，江苏梅兰集团2.5万吨。
我国作为世界最具发展潜力的有机硅单体消费国，吸引了国外生产商直接参与我国的有机硅单体生产，德国瓦克公司和美国道康宁公司联合投资的有机硅单体已于2006年开始在张家港建设，计划总生产规模为40万吨/年。
预计2010年我国有机硅单体甲基氯硅烷的总生产能力将超过150万吨，成为全球最大的有机硅单体生产国。
随着生产能力的扩大和市场需求的增加，国内有机硅单体的产量逐年增加。
2000 年国内有机硅产量不到5万吨，2003 年超过10万吨，2006 年为24 吨，2007 年达到30万吨。
我国有机硅产品的消费伴随着建筑工业、电子/电器工业、日化和纺织工业的发展，其消费量也正快速增长。
2000年国内有机硅单体的表观消费量为12万吨，2004 年已超过32.29 万吨，2005 年为55.45 万吨，2007 年达到61.54 万吨。
2000-2007 年间，国内有机硅单体的消费量年均增长率达26%以上。
目前我国有机硅单体大约50%依靠进口，预计2015 年的需求量约为85 万吨（折合二甲基二氯硅烷为170 万吨），届时供需有望达到基本平衡。
有机硅作为化工新材料，先后被列为科技部与商务部共同发布的《鼓励外商投资高新技术产品目录(2003)》新材料大类、《产业结构调整指导目录》(2005年本)中第一类“鼓励类”。
公司拟投资的20 万吨/年有机硅项目生产单元单体合成采用“有机单体合成流化床反应器”技术。
项目工艺将采用甲醇与氯化氢气液相催化法合成氯甲烷，再以氯甲烷与硅粉在流化床反应器中合成甲基氯硅烷混合单体。
混合单体经过精馏，分离出多种高纯度单体，其中以二甲基单体为主。
二甲基单体经水解得到水解物，水解物在催化剂作用下连续真空裂解，得到混合甲基环硅氧烷，进一步精馏可以得到八甲基环四硅氧烷。
本项目主要原料为硅块、甲醇和氯化氢，其中甲醇和氯化氢均由本公司内部自给，与全部外购相比，吨产品（甲基环硅氧烷+八甲基环四硅氧烷）成本可以降低2,000 元左右。