有机硅在个人护理产品中的应用

有机硅在个人护理产品中的应用
有机硅在个人护理产品中的应用

16. Silicones in Personal Care Applications

J.L. Garaud, Dow Corning Europe SA, Seneffe (Belgium)

Silicones used in personal care applications are of diversified types, including cyclic, linear, or organo-functional polydimethylsiloxanes (PDMS), as well as silicone elastomer dispersions and resins. This wide range of molecules provides benefits that impact the performance of almost every type of beauty product, conferring attributes such as good spreading, film forming, wash-off resistance, skin feel, volatility and permeability.

The first use of silicone in personal care applications dates back to the 1950s, when a PDMS was incorporated into a commercial formulation to provide skin protection [1].

Since then, the use of silicones has kept increasing, along with the evolution of the knowledge around those materials (see Figure 1). Further to their first success, silicones made another breakthrough in the antiperspirant segment during the 1970s. Low molecular weight cyclosiloxanes were used as volatile carriers for the antiperspirant active, enhancing consumer acceptance of products thanks to the pleasant skin feel they could confer as well as their nonstaining properties [2].

Silicones then made their entry into hair care products. Amino-functional polymers were incorporated into styling mousses and rinse-off conditioners, while fluid or emulsion forms of high molecular weight PDMS were formulated into two-in-one conditioning shampoos. More recently, silicone elastomer dispersions were introduced to the market and gave formulators access to a new sensory dimension in terms of silkiness. Today, silicones find a use in virtually all types of personal care products, in segments as diversified as hair care, hygiene, skin care, sun protection or color cosmetics.

Figure 1. History of silicone uses in personal care.

Types of Silicones Used in Personal Care Applications

The versatility of silicones accounts for their wide use in beauty care products. This diversity stems from the unique set of physicochemical properties of PDMS as well as the variety of polymer types that can be used. Silicones incorporated into personal care products vary in molecular weight, structure or substituents attached to silicon atoms.

The most commonly used silicones are linear PDMS of various viscosities, ranging from the shortest possible chain, hexamethyldisiloxane with a viscosity of 0.65 cSt, to polymers with high degrees of polymerization and viscosities over 106cSt, often called silicone gums. Cyclic PDMS with 4, 5 or 6 dimethylsiloxane units is also widely encountered in formulations. Because of their volatility, low molecular weight linear and cyclic PDMS materials are often referred to as volatile silicones.

Changing the structure and going from linear species to network or cross-linked systems leads to silicone resins and silicone elastomer dispersions. Such resins contain a number of T or Q units in a three-dimensional structure resulting from the hydrolysis/condensation of the corresponding initial silane monomers. Silicone elastomer dispersions are cross-linked gels that can be prepared through a hydrosilylation reaction. The reaction involves low levels of catalyst, usually platinum derivatives, and is generally run into an adequate solvent. SiH-containing silicone polymers are reacted with di-vinylic materials to link independent silicone chains. If the reaction is carried out in cyclic PDMS as the solvent, it leads to the formation of a swollen and loosely-reticulated network or a silicone elastomer dispersion.

Substitution of methyl with other groups allows significant modification of PDMS properties, accessing other benefits. Most common are linear alkyl, phenyl, polyether or aminoalkyl groups. This leads respectively to silicone waxes (if alkyl groups of sufficient length are grafted onto the backbone), water dispersible polymers or substantive polymers.

All these materials can be prepared by hydrosilylation, through the addition of various molecules bearing a vinyl group on a SiH-containing silicone polymer. Another route to such polymers involves the manufacturing of specific chlorosilanes to generate functional polymers after hydrolysis.

Silicone Benefits in Beauty Care Products

In skin care, a fundamental aspect is the “feel” provided, or how the product is perceived on skin upon and after application. Silicones convey a very differentiated feel to cosmetics, described as smooth, velvety, nongreasy and nontacky [3]. They can also help diminish the tackiness induced by other raw materials present in the formulation. They are appreciated by formulators because of their film-forming properties, providing substantivity, wash-off resistance and protection. PDMS materials have been found to be noncomedogenic and nonacnegenic, meaning they are not expected to encourage undesired skin pore clogging or acne [4]. Their antifoam characteristics also help reduce the so-called “soaping effect,” an undesired foaming phenomenon observed in skin creams formulated with soap-based emulsifiers.

Sun care products are devoted to protecting and reducing damage to skin induced by UV radiation. Here, the formulator’s goal is to create on skin a film of UV-protective actives as homogeneous and as resistant to water removal as possible, even after a swim. Low molecular weight silicones like cyclics are included in sun care formulas to improve spreading [3-4-5]. Because of their hydrophobicity, PDMS and in particular high molecular weight polymers, have demonstrated substantivity. In such formulations, the active can be made more resistant to wash-off. This helps maintain the level of sun protection of the formulated product after application on skin. In addition to wash-off resistance, alkylmethylsiloxanes have also been shown to enhance the sun protection factor (SPF) of products containing either organic or inorganic sunscreens.

In color cosmetics, silicones are used to confer either a matte or a shine effect [6]. Phenyl silicones, because of their higher refractive index, help produce glossy films. This accounts for their use in products such as lipsticks or lip glosses, where shine is sought after. On the contrary, if a matte effect is desired, as in foundation applications, silicone elastomer dispersions can be used, possibly because of their effect on light scattering. Alkylmethylsiloxanes are also appreciated because of their ability to provide, together with a pleasant feel, a waxy consistency and an increased compatibility with organic ingredients commonly used in such formulations [7]. Low molecular weight silicones are used in facial cleansers because of their low surface tension, good wetting properties and ability to remove dirt or color cosmetic residues, while delivering a dry and nongreasy feel [8].

Hair conditioning relates to softness, volume, body, sheen, feel and fly-away control [7]. This also includes hair protection from daily aggressions such as chemical treatments, combing or drying. Silicones are most often used in hair care because they can provide these conditioning benefits, consequently becoming key ingredients in shampoo or after-shampoo products. High molecular weight PDMS as well as aminoalkyl copolymers (also called amodimethicones) can deposit on hair and are particularly efficient in making hair easier to comb [1]. In the case of PDMS, a thin film is formed, bringing gloss and soft feel to the hair shaft [9]. When amodimethicones are exposed to an aqueous environment, some nitrogen atoms will quaternize and bear a positive charge. Because of its keratinic nature, the hair shaft bears a global negative charge when wet, especially if it is damaged. This generates an electrostatic interaction thought to promote deposition and anchorage of the polymer, thus enhancing conditioning.

Other types of silicones are used in hair care. Volatile silicones can be incorporated to reduce drying time in some rinse-off applications like shampoos [10], thus limiting the need for hair dryers and the resulting heat damage to the hair shaft. Silicone resins have been proven to enhance hair volume [11], while silicone polyethers are used in hair styling products to help confer optimized form to hair [12].

In antiperspirants, which typically contain aluminum salts as the active, low molecular weight cyclic silicones are used as carriers, thanks to their volatility and noncooling perception, which leads to a dry feel. They also help prevent salt transfer and cloth staining, a problem associated with mineral oil based products. These cyclic silicones have allowed the development of new product forms such as roll-ons, providing alternatives to CFC-based aerosol formulations [7].

In hygiene applications, the amount of foam is an important parameter, as a shower gel

producing a generous foam will be better perceived by the consumer [8]. Due to their amphiphilic nature, silicone polyethers can impact the water-air interface of the foam structure, resulting in an increase in volume or a stabilization of the foam generated by the cleansing surfactants of the formulation. Some of those polymers also have been shown to reduce the eye irritancy that can be produced by such anionic surfactants.

Silicones and Skin Feel

One of the main reasons skin care formulators incorporate silicones in their formulations is the unique skin feel that silicones confer to cosmetics, which is often described as smooth, silky, elegant or luxurious. Silicones combine an array of properties (low coefficient of friction, liquid at high molecular weight, low surface tension) that impart a perceptively positive feel on skin [13].

Skin feel is a complex phenomenon affected by many variables, so it is difficult to characterize theoretically. A common way to assess sensory properties for a product is to perform sensory panel tests, where a set of trained panelists assess and characterize sensory parameters. Such evaluations confirmed that parameters such as stickiness, gloss, residue, tackiness, oiliness, greasiness and waxiness were almost never cited by panelists evaluating low molecular weight polydimethylsiloxanes, while spreadability and smoothness were often mentioned [13].

Skin feel is impacted by silicone structure. Increasing the length of the chain leads to silicone gums, which have been characterized as giving a velvety feel. Cross-linked silicone elastomer dispersions exhibit a further differentiated feel, which can be described as silky or powdery.

Volatility of Silicones

Low molecular weight silicones are characterized by their high volatility, which influences sensory properties. These materials leave no residue on skin, providing a light feel, which is dependent on the relative volatilities of the silicones considered. Because of their low heat of evaporation (when expressed per gram), they do not need significant heat from the skin to evaporate and consequently do not create the strong cooling effect experienced with water or ethanol-based formulations (see Table 1). This property is particularly sought after in many applications such as antiperspirants, where low molecular weight silicones provide a differentiated dry effect upon use.

Table 1. Heat of Vaporization for Some Volatile Fluids Used in Cosmetics

Fluid Heat of vaporization

kJ/kg

PDMS, cyclic (DP = 4) PDMS, cyclic (DP = 5) Hexamethyldisiloxane Ethanol

Water 172 157 192 840 2257

Permeability of Silicones

PDMS polymers exhibit high permeability to gases. A noteworthy particularity is that this permeability is rather independent of their degree of polymerization, contrary to hydrocarbons (mineral oil vs. petrolatum). Neither does structure type (e.g., linear polymers vs. three-dimensional networks) significantly impact permeability. Table 2 gives comparative data for different families of silicones.

Table 2. Permeability Data for Some Volatile Fluids Used in Cosmetics

Fluid Water vapor permeability

g/m2/h

PDMS, cyclic (DP = 5) PDMS, linear (12,500 cSt) Silicone gum

Silicone resin

Mineral oil Alkylmethylsiloxane (C30+) Petrolatum 155.7 107.4 148.6 110.5 98.0 1.4 1.3

Permeability is linked to both solubility and diffusion coefficient. Silicones are permeable because they have a relatively high solubility for a number of gases and also exhibit high gas diffusion rates compared to other common polymers. This last characteristic stems from their low intermolecular forces [14].

This behavior is of particular interest for skin creams as it means a silicone film will let water vapor from the dermis and epidermis evaporate and so let the skin “breathe.” In personal care, this property is called “nonocclusivity” and is desirable for products such as body lotions, which are applied to large areas.

However, occlusivity can be increased by substituting methyl groups along the siloxane backbone by longer alkyl groups, thus retaining skin hydration and plasticisation. Surprisingly, aesthetic properties are retained to a great extent [7-14]. Controlled moisturization can be obtained by varying the grafted alkyl group length or the degree of substitution on the polysiloxane chain [14].

References

1 DiSapio, A.; Fridd, P. International Journal of Cosmetic Science, 1998, 10, 75-89.

2 Abrutyn, E,; Bahr, B. Cosmetics & Toiletries, 1993, 108 (6), 51-54.

3 De Baecker, G.; Ghirardi, D. Perfumes & Cosmetics, June 1993.

4 Lanwet, M. Cosmetics & Toiletries, 1986, 101(2), 63-72.

5 DiSapio, A. Cosmetics & Toiletries, 1987, 102 (3), 102-6.

6 Van Reeth, I.; Dahman, F.; Hannington, J. Alkylmethylsiloxanes as SPF Enhancers – Relationship

Between Effects and Physico-Chemical Properties, 19th IFSCC Congress, Sydney, 22-25 October, 1996.

7 Wilkinson, J. B.; Moore, R. J. Harry’s Cosmeticology; 7th Edition; Chemical Publishing Company: New

York, 1983, 63, 135-138, 323.

8 Blakely, J. The Benefits of Silicones in Facial and Body Cleansing Products, Dow Corning Europe, Form

22-1549-01 (1996).

9 Roidl, J. Silicones: Transient Conditioners for Hair Care, Symposium on “The Future of Hair Care

Technology,” (November 1990).

10 Hill, M. P. L.; Fridd, P. F. GB2 074 184, October 28, 1981.

11 Thomson, B.; Halloran, D.; Vincent, J. Use of Aqueous Silsesquioxanes for Providing Body and Volume

Effects from Hair Conditioners, Dow Corning Corporation, Form 25-271-92 (1992).

12 Knowlton, J., Pearce, S. Handbook of Cosmetic Science and Technology, 1st Edition; Elsevier Advanced

Technology: Oxford, 1993, 278.

13 DiSapio, A. DCI, (May 1994), 29-36.

14 Van Reeth, I.; Wilson, A. Cosmetics & Toiletries, 1994, 109 (7), 87-92.

This article has been published in the chapter “Silicones in Industrial Applications” in Inorganic Polymers, an advanced research book by Nova Science Publishers (https://www.360docs.net/doc/f711555912.html,); edited by Roger De Jaeger (Lab. de Spechtrochimie Infrarouge et Raman, Univ. des Sciences and Tecn. de Lille, France) and Mario Gleria (Inst. di Scienze e Tecn. Molecolari, Univ. di Padoa, Italy). Reproduced here with the permission of the publisher.

《新能源技术与应用》第1章

第1章绪论 1.1 能源的概念与分类 1.1.1 能源的概念 能源(Energy source)是人类生存和社会发展的主要物质基础之一,人类对能源的开发和应用,推动了工业社会和现代文明的发展。 无论我们打开电视欣赏节目,还是打开灯光照明;无论是乘坐火车、飞机旅行,还是驾车、乘公交上下班;无论用空调、冰箱制冷,还是用燃气、煤炭燃烧制热;从大型工业设备运行,到小型手机充电;花草果蔬沐浴阳光,人造卫星升入太空;一句话,人类的活动离不开能源。 能源的定义有许多种。《大英百科全书》讲:“能源是一个包括着所有燃料、流水、阳光和风的术语,人类用适当的转换手段便可让它为自己提供所需的能量”。我国的《能源百科全书》定义:“能源是可以直接或经转换提供人类所需的光、热、动力等任一形式能量的载能体资源”。 能源包括煤炭、原油、天然气、煤层气、水能、风能、太阳能、核能、地热能、生物质能等一次能源和电力、热力、成品油等二次能源,以及其他新能源和可再生能源。 1.1.2 能源的分类 可以从不同的角度来分类能源。 1. 按属性分类 (1)可再生能源:可重复产生的一次能源称为可再生能源,它们不会因为长期使用而减少,可以循环再生。如:太阳能、地热、水能、风能、生物能、海洋能。 (2)非可再生能源:经过亿万年形成,短期内无法恢复补充,称为非可再生能源。如:煤、石油、天然气、核能。 2. 按开发程度分类 (1)常规能源:是长期以来人类广泛生产和利用的传统能源。如:煤炭、石油、天然气、水能、生物能等。 (2)新能源:近年来才被人们重视,还没有大量使用,需要采用新技术开发,具有发展前途的能源称为新能源。如:太阳能、地热能、核能、海洋能、风能等。

有机硅产品简介

有机硅产品简介 1、有机硅聚合产品可以作为基础材料,又可以作为功能性材料添加入其它材料而改善其性能,素有“工业味精”的美称。 由于有机硅聚合物兼备了无机材料和有机材料的性能,因而具有耐高低温、抗氧化、耐辐射、介电性能好、难燃、憎水、脱膜、温粘系数小、无毒无味以及生理惰性等优异性能。广泛运用于电子电气、建筑、化工、纺织、轻工、医疗等各行业,并且随着有机硅产品数量和品种的持续增长,应用领域不断拓宽,形成化工新材料界独树一帜的重要产品体系,许多品种是其他化学品无法替代而又必不可少的。 有机硅产品繁多,品种牌号多达万余种,常用的就有4,000余种。大致可分为单体、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。尽管有机硅品种繁多,但其起始生产原料仅限于为数不多的几种有机硅单体,其中占绝对量的是二甲基二氯硅烷,占整个单体总量的90%以上。 有机硅中间体:有机硅单体通过水解(或醇解)以及裂解制得各种不同的有机硅中间体。有机硅中间体是合成硅橡胶、硅油、硅树脂的直接原料,包括六甲基二硅氧烷(MM)、六甲基环三硅氧烷(D3)、八甲基环四硅氧烷(D4)、二甲基环硅氧烷混合物(DMC)等线状或环状硅氧烷系列低聚物。 有机硅产品及制品:由中间体通过聚合反应,并添加各类无机填料或改性助剂制得有机硅产品。主要有硅橡胶、硅油及二次加工制品、硅树脂及硅烷偶联剂四大类。 有机硅产品主要应用领域如下:

2、行业市场容量 (1)国外市场供需情况 ①国外供给状况 有机硅产品自上世纪40年代实现了工业化生产,至今已经历了60余年的发展历程,其生产技术、生产规模、产品质量及产品品种得到了大幅度的改进和提高。世界有机硅单体生产高度集中,而下游产品分散生产,生产技术主要控制在美、日、德、英、法等少数几个发达国家,其生产能力占全球总能力的80%以上。 2002~2005年世界有机硅单体生产能力约269万吨/年,开工率按80~85%考虑,有机硅单体的产量达到215.2~228.7万吨/年。2005年国外有机硅单体年产能为250万吨/年,年产量约210吨,仍保持着高速增长态势。国外有机氯硅烷单体新增生产能力按年均约3%~5%的增长率估计,预计至2010年世界有机硅单体生产能力约达311.8~343.3吨/年。 ②需求状况 有机硅的消费水平与经济发展水平密切相关,美国是全球最大的有机硅制品消费国,约占全球有机硅产品市场的35%,其次是欧洲,约为33%,日本占15%左右,亚洲其他国家和地区占15%左右。1998年全球有机硅市场规模约为67亿

有机硅材料

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。

有机硅乳液的发展与应用

有机硅乳液的发展与应用 李冰 PB0320405 中国科学技术大学高分子系 摘要:有机硅乳液是重要的有机硅产品之一,在工业上的应用非常广泛。近几十年,各国对有机硅乳液进行了广泛深入地研究与开发。本篇文章将对有机硅乳液的发展与应用进行初步总结与分析。 关键词:有机硅乳液有机硅微乳液改性有机硅乳液 前言:有机硅乳液按照聚硅氧烷的种类通常分为三种类型:非活性聚硅氧烷类,活性聚硅氧烷类,改性聚硅氧烷类;改性硅油的有机官能基一方面可与纤维上的活性基反应,牢固结合;另一方面赋予整理的织物特定的功能。 有机硅乳液一般为水包油型,少量为油包水型。从理论上讲,阴离子型,阳离子型及非离子性乳化剂均可选用。研究发现,用阴离子型和阳离子型乳化剂制得的有机硅乳液适用性广泛,与多种染料,助剂,整理剂等有很好的配伍性,而且还有不产生气泡,易于清洗等特点。 改性有机硅乳液拓宽了有机硅乳液的应用领域,可适用于不同的应用目的。 1.有机硅乳液作为织物整理剂的发展 在20世纪50年代初期有机硅乳液就开始用作织物憎水处理剂。从20世纪50年代初期开始的29多年中,基本上是二甲基硅油和含氢硅油的机械混合物,这是第一代的有机硅织物整理剂;20世纪70年代,由D4,水,乳化剂和催化剂在一定条件下乳液聚合而成的羟基封端聚二甲基硅氧烷乳液为第二代有机硅织物整理剂;20世纪80年代,第三代有机硅织物整理剂发展迅速;进入20世纪90年代后,第四代有机硅织物整理剂——复配型和改性型有机硅及微乳液逐步走向纺织整理剂市场。 有机硅织物整理剂正在向着多样化,高性能化,一剂多功能化的方向发展,并已成为现代纺织印染工业中不可缺少的加工助剂。 2. 改性有机硅乳液 若使用含活性基团的环体与D4进行乳液共聚合,则可以得到含活性基团的有机硅乳液,或称为改性有机硅乳液。所制得的改性有机硅乳液既具有有机硅的性质又具有活性基团的性质,从而拓宽了有机硅乳液的应用领域。 ①氨烃基改性硅油乳液

新能源技术及其应用

新能源技术及其应用 摘要:能源是人类生存和发展的重要物质条件。煤炭、石油、天然气等化石能源支持了19和20世纪近200年来人类文明进步和经济社会发展,但煤炭、石油、天然气等不可再生能源持续增长的大量消耗,不仅使人类面临资源枯竭的压力,同时更感到了环境问题的严重威胁。可再生能源丰富、清洁,可永续利用。加强可再生能源开发利用,是应对日益严重的能源和环境问题的必由之路,也是人类社会实现可持续发展的必由之路。 关键词:可再生能源太阳能风能地热能海洋能生物质能核能 一、太阳能技术: 太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量(约为 3.75×1026W)的22亿分之一,但已高达173,000TW,也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。太阳能既是一次能源,又是可再生能源。它资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染。太阳能的转换和利用方式有:光-热转换、光-电转换和光-化学转换。 1)太阳能热利用和热发电技术。太阳能热利用是太阳辐射能量通过各种集热部件转变成热能后被直接利用,它可分低温(100-30

0℃):工业用热、制冷、空调、烹调等;高温(300℃以上):热发电、材料高温处理等。 2)太阳能光电转换技术。太阳电池类型很多,如单晶硅电池、多晶硅电池、非晶硅电池、硫化电池、化电池等。当前发展主要障碍是光电池成本高。 3)光化学转换技术。光化学是研究光和物质相互作用引起的化学反应的一个化学分支。光化学电池是利用光照射半导体和电解液界面,发生化学反应,在电解液内形成电流,并使水电离直接产生氢的电池。 二、风能: 风是地球上的一种自然现象,它是由太阳辐射热引起的。太阳照射到地球表面,地球表面各处受热不同,产生温差,从而引起大气的对流运动形成风。据估计到达地球的太阳能中虽然只有大约2%转化为风能,但其总量仍是十分可观的。全球的风能约为2.74X109MW,其中可利用的风能为2X107MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。我国位于亚洲大陆东南、濒临太平洋西岸,季风强盛。全国风力资源的总储量为每年16亿kw,在世界各国排列第三,可开发利用的约为2/10,即约3亿千瓦.可以有效利用的风速范围为3-20米/秒. 近期可开发的约为1.6亿kw,内蒙古、青海、黑龙江、甘肃等省风能储量居我国前列。风力发是技术关键是大型风力机的叶片设计、制造和安全性技术,二是优化运行控制方案与控制系统。

有机硅产品的应用

有机硅产品的应用 有机硅产品都有很好的耐高、低温性能,一般都能在180℃高温下长期工作。硅橡胶在250℃下还可较长时间工作,瞬时能耐1000多摄氏度高温。有机硅材料耐低温性能良好,一般在-55℃下仍能工作。有的硅橡胶在-110℃下仍有弹性。有机硅材料有很好的电绝缘性能,介电性不随温度变化而剧烈变化;介电常数不随频率升高而增加数值;并且耐电弧、耐电晕、耐漏电;耐臭氧、耐辐射、耐候、难燃,故用途极为广泛。以下按有机硅产品的几个大类,分别简要介绍其一部分主要的用途: 1.硅烷偶联剂硅烷偶联剂是一类低分子化合物,与硅原子一端相连的是能水解的氯或各种烷氧基,水解后能与无机物相连;另一端有各种能与有机物相作用的官能团,如氨基、乙烯基、巯基等,故硅烷偶联剂能将有机物和无机物桥联起来。常用的硅烷偶联剂有近百种。如玻璃钢用的玻璃纤维要就要用含乙烯基的偶联剂处理以提高湿强度。当前风行的“绿色”轮胎就大量使用含巯基的硅烷偶联剂;用乙烯基三烷氧基硅烷交联的聚乙烯,其工作温度能比普通聚乙烯和聚氯乙烯高,适宜制热水管、电缆护套等。 2.硅油硅油是含有单一或不同有机基团的低分子聚硅氧烷,可以制成各种不同的粘度。硅油的表面张力低,与水的接触角大,是优质斥水材料。硅油的粘温系数变化小,低温下不会凝固,是既耐高温又耐低温的航空航天器的陀螺仪油、防冻和耐热润滑油、液压油、仪表油等的基油,还有蒸气压极低的高真空扩散泵油等。有机硅油或其改性制剂在化妆品中的应用近年来增长很快。硅油搽在皮肤上不油不腻,感觉滑爽、舒适,可制成各种护肤霜等。 3.硅橡胶根据硫化机理,硅橡胶可分成高温硫化硅橡胶(HTV);室温硫化硅橡胶(RTV)和加成型液体硅橡胶(LSR),具有耐热、耐寒、耐臭氧、耐紫外线、耐原子氧、耐宇宙射线的特性及防水、防震等综合性能。LSR液体硅橡胶(也称硅凝胶)是半导体芯片和电子器件优良的灌封和保护材料;透光率高达91%的有机硅凝胶是要求耐高温、耐潮湿、不发黄的飞机三合风档玻璃的中间粘合层。LSR硅橡胶模具胶用于发动机部件的精密铸造。HTV和RTV的产量在有机硅产品中占很大的份额(一般占40%~50%),HTV的用途比RTV广。(1)RTV室温熟化硅橡胶RTV一般是用羟基封端的低分子聚硅氧烷(107胶)、配以催化剂、填料等制成双组分或单组分,使用方便且能在室温下固化的硅橡胶,对玻璃、陶瓷、金属、混凝土等各种材料粘结性良好,被大量应用于全视野玻璃幕墙、铝合金门窗等结构部位的粘结密封,以及家庭的浴室、洗手间等堵漏和嵌缝。RTV硅橡胶为基础的耐烧蚀隔热涂层的热导率小、施工方便,用于火箭的尾喷管及返回式航天运载器免受烧蚀的绝热材料,也是制作宇宙飞行器部件的重要材料。RTV硅橡胶还是各种艺术性的雕花装饰建材的柔性模具。 (2)HTV高温硫化硅橡胶HTV是高分子量(40万~80万)的聚有机硅氧烷,加入补强填料和其它各种添加剂,硫化,成型交联成橡皮。HTV硅橡胶制的高压输变电用复合绝缘子,不仅重量只有瓷质绝缘子的1/5~1/10,方便使用,而且耐污闪性能好,能安全运行于高压输变电电网中。以炭黑等作导电介质的HTV硅橡胶用作按键垫片,大量用于手机和计算机等的键盘上;硅橡胶大量用以制作轴封、垫圈、油封、工业胶辊、减震橡胶、绝缘制品、医用制品等。硅橡胶绝缘的难燃电线、电缆用于军舰、飞机等要求高可靠的场合。硅橡胶具有生理惰性、不凝血、消毒简便等特性,可制作能植入人体的硅橡胶制件和各种能长时间使用的硅橡胶导管、插管,脑积水引流管,腹膜透析管,以及人工心肺机输血泵管等。此外硅橡胶有透气性,对不同气体的透过性不同。氧气透过率在合成聚合物中是最高的,可做富氧膜、气体分离膜。 4.硅树脂硅树脂制成的绝缘材料因耐热性和绝缘性能好而属于H级,用它制作的电动机体积小、重量轻、可靠性高,在短时过热、过负荷情况下不会烧坏。硅树脂能配制耐500℃高温涂料;有机硅改性

有机硅系列的产品及分类

硅胶知识 一、有机硅的性能 有机硅产品的基本结构单元是由硅-氧链节构成的,侧链则通过硅原子与其他各种有机基团相连。因此,在有机硅产品的结构中既含有"有机基团",又含有"无机结构",这种特殊的组成和分子结构使它集有机物的特性与无机物的功能于一身。与其他高分子材料相比,有机硅产品的最突出性能是: 1.耐温特性 有机硅产品是以硅-氧(Si-O)键为主链结构的,C-C键的键能为82.6千卡/克分子,Si-O键的键能在有机硅中为121千卡/克分子,所以有机硅产品的热稳定性高,高温下(或辐射照射)分子的化学键不断裂、不分解。有机硅不但可耐高温,而且也耐低温,可在一个很宽的温度范围内使用。无论是化学性能还是物理机械性能,随温度的变化都很小。 2.耐候性 有机硅产品的主链为-Si-O-,无双键存在,因此不易被紫外光和臭氧所分解。有机硅具有比其他高分子材料更好的热稳定性以及耐辐照和耐候能力。有机硅中自然环境下的使用寿命可达几十年。 3.电气绝缘性能 有机硅产品都具有良好的电绝缘性能,其介电损耗、耐电压、耐电弧、耐电晕、体积电阻系数和表面电阻系数等均在绝缘材料中名列前茅,

而且它们的电气性能受温度和频率的影响很小。因此,它们是一种稳定的电绝缘材料,被广泛应用于电子、电气工业上。有机硅除了具有优良的耐热性外,还具有优异的拒水性,这是电气设备在湿态条件下使用具有高可靠性的保障。 4.生理惰性 聚硅氧烷类化合物是已知的最无活性的化合物中的一种。它们十分耐生物老化,与动物体无排异反应,并具有较好的抗凝血性能。 5.低表面张力和低表面能 有机硅的主链十分柔顺,其分子间的作用力比碳氢化合物要弱得多,因此,比同分子量的碳氢化合物粘度低,表面张力弱,表面能小,成膜能力强。这种低表面张力和低表面能是它获得多方面应用的主要原因:疏水、消泡、泡沫稳定、防粘、润滑、上光等各项优异性能。二、有机硅的用途 由于有机硅具有上述这些优异的性能,因此它的应用范围非常广泛。它不仅作为航空、尖端技术、军事技术部门的特种材料使用,而且也用于国民经济各部门,其应用范围已扩到:建筑、电子电气、纺织、汽车、机械、皮革造纸、化工轻工、金属和油漆、医药医疗等。 三、有机硅的分类 有机硅主要分为硅橡胶、硅树脂、硅油三大类。 室温硫化硅橡胶简介及其分类 室温硫化硅橡胶(RTV)是六十年代问世的一种新型的有机硅弹性体,这种橡胶的最显著特点是在室温下无须加热、如压即可就地固化,使

简述风力发电的发展方向新能源技术及应用作业精

简述风力发电的发展方向新能源技术及应用作 业精 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】

一、简述风力发电的发展方向 风能概述 风能是取之不尽、用之不竭、洁净无污染的可再生能源。可再生能源包括风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等。风力发电是可再生能源领域中除水能外技术最成熟、最具规模开发条件和商业化发展前景的发电方式之一。发展风力发电对于调整能源结构、减轻环境污染、解决能源危机等方面有着非常重要的意义。 风能资源 中国风能资源丰富,具有良好的开发前景,发展潜力巨大。据最新风能资源普查初步统计成果,中国陆上离地10m高度风能资源总储量约43. 5亿kW,居世界第1位。其中, 技术可开发量为2. 5亿kW, 技术可开发面积约20万km2, 此外,还有潜在技术可开发量约7900万kW。另外,海上10m高度可开发和利用的风能储量约为7. 5亿kW。全国10m高度可开发和利用的风能储量超过10亿kW,仅次于美国、俄罗斯居世界第3位。陆上风能资源丰富的地区主要分布在三北地区(东北、华北、西北)、东南沿海及附近岛屿。 东南沿海地区风能丰富带 东南沿海受台湾海峡的影响,每当冷空气南下到达海峡时,由于峡管效应使风速增大。冬春季的冷空气、夏秋的台风,都能影响到沿海及其岛屿,是中国风能最佳丰富区。中国有海岸线约1800km,岛屿6000多个,是风能大有开发利用前景的地区。沿海及其岛屿风能丰富带,年有效风功率密度在200W/m以上,风功率密度线平行于海岸线,沿海岛屿风功率密度在500W/m以上,如台山、平潭、东山、南麂、大陈、嵊泗、南澳、马祖、马公、东沙等,年有效风速( 4-25m/s)时数约在7000-8000h。这一地区特别是东南沿海,由海岸向内陆是丘陵连绵,风能丰富地区仅在距海岸50km之内。而且海上风电场距离电力负荷中心很近。随着海上风电场技术的发展成熟,经济上可行,将来必然会成为重要的可持续能源。 海上风能丰富区 中国海上风能资源丰富,10m高度可利用的风能资源约7. 5亿kW。海上风速高,很少有静风期,可以有效利用风电机组发电容量。海水表面粗糙度低,风速随高度的变化小,可以降低风电机组塔架高度。海上风的湍流强度低,没有复杂地形对气流的影响,可减少风电机组的疲劳载荷,延长使用寿命。一般估计海上风速比平原沿岸高20%,发电量增加70%,在陆上设计寿命20年的风电机组在海上可达以下,年有效风速( 4-25m/s)时数在3000h以下。但是在一些地区由于湖泊和特殊地形的影响,风能也较丰富,如鄱阳湖附近较周围地区风能大, 湖南衡山、湖北的九宫山、河南的嵩山、山西的五台山、安徽的黄山、云南太华山等也较平地风能为大。 风力发电

有机硅在建筑业的应用

8. Silicones in the Construction Industry A. Wolf, Dow Corning GmbH, Wiesbaden (Germany) Silicone sealants and adhesives as used in the construction industry were introduced approximately forty years ago, and many of the silicones applied in the early days are still performing today. Products are available in a variety of forms, from paste-like materials to flowable adhesives. Both single- and multi-component versions are available, each with several different cure chemistries. The commercial importance of silicone sealants and adhesives is based on their unique combination of properties that permit them to satisfy important needs in a broad variety of markets. These properties include excellent weather and thermal stability, ozone and oxidation resistance, extreme low temperature flexibility, high gas permeability, good electrical properties, physiological inertness and curability by a variety of methods at both elevated and ambient temperatures. Because of their low surface energy, they wet most substrates, even under difficult conditions, and when formulated with suitable adhesion promoters, they exhibit very good adhesion. These unique characteristics are the result of a scientific endeavour to combine some of the most stable chemical and physical attributes of the inorganic world with the highly utilizable aspects of organic materials. A qualitative list of the features of siloxane polymers that contribute to the unique combination of properties of silicone sealants and adhesives relevant in construction applications is given in Table 1. Almost all these inherent attributes are a consequence of four fundamental aspects: the low intermolecular forces between dialkylsiloxane molecules, the dipolar nature and the strength of the siloxane bond and the flexibility of the siloxane backbone. Probably the most important properties of silicone sealants for construction are durability and adhesion. Table 1. Silicone Attributes Contributing to Durability Sealant Property Silicone Attribute Excellent substrate wetting (adhesion) Low surface tension High water repellence Low surface tension Excellent flexibility Low glass transition temperature Large free volume Low apparent energy of activation for viscous flow Low activation energy of Si-O-Si bond rotation Small temperature variation of physical properties Configuration of siloxane polymer chain and small interaction between methyl groups Low activation energy of Si-O-Si bond rotation Low reactivity Configuration of siloxane polymer chain and small interaction between methyl groups High gas permeability Large free volume Low activation energy of Si-O-Si bond rotation High thermal and oxidative stability High Si-methyl bond energy Ultraviolet light resistance High Si-O bond energy

有机硅的历史及发展

一、印染有机硅材料发展情况 第一代 甲基硅油 333 3 333 3CH O CH si sio si CH CH n CH CH CH CH --??????????--- 羟基硅油 H HO n CH CH sio -????? ?????-33 第二代 氨基硅油 31263333R R m NHR H C CH n CH CH sio sio -????? ?????-??????????-- 第三代 聚醚改性硅油 A 聚醚类(非离子)CGF 3)()(33 3633333 3CH CH si sio sio sio CH CH RO EO O H C CH n CH CH CH CH b a --???? ??????-??????????-- B 聚醚环氧类(非离子)CGF 改性 3)()(33333 3 63226333 3CH CH si sio sio sio sio CH CH PO EO O H C CH m CHOCH OCH H C CH n CH CH CH CH b a --??????????-??????????-??????????-- C 氨基聚醚改性类(非离子偏弱阳) 3)()(3333 316333 3CH CH si sio sio sio CH CH PO EO NHR H C CH n CH CH CH CH b a --???? ??????-??????????-- 第四代 多元共聚硅油 x CH CH b a CH CH n CH CH sio si sio NHR R PO EO NHR R ????? ---???????? ???????-3 333331221)()( 中国市场原油消耗量8万-10万吨/年,其中不包括涂层有机硅材料聚氨酯有机硅材料。联胜化学目前提供量约6000-7000吨/年。

浅述有机硅高分子材料

浅述有机硅高分子材料 在过去的100年中,以石油为原料生产的高分子合成树脂、合成橡胶已给我们的生活带来了丰富多彩的塑胶、化纤制品,它标志着人类穿衣、穿鞋、生活家居不再完全依赖棉、丝、麻、木等天然资源。但是,由于石油经过人类多年的开采,储量日益减少,已使全球石化行业感到了前所未有的资源压力,也使全球战争自二次世界大战到现在一直炮火连天,甚至愈演愈烈。更由于近百年来没有科学地使用石油,因燃烧、泄漏、废弃物等原因,已给我们的生存环境造成了严重污染,资源造成了巨大浪费。 2006年5月世界石油价格已经突破70美元/桶,不久将会突破100美元/桶大关,届时石油制品价格将会等于或高于有机硅制品价格。当今世界各国都在加快对石油替代能源和材料的开发力度,希望尽快找到替代品。如果我们选用二氧化硅(石头、砂子),这一地球储量极其丰富的资源,来生产有机硅,并用它替代石油材料生产衣服、鞋子、塑料家具、汽车、楼房等生活用品,那么,我们的世界将会变成更加美丽的充满着人类智慧光芒的新世界。 1. 有机硅高分子材料的发展趋势 从上世纪40年代合成出有机硅树脂、硅油、硅橡胶到现在已有60多年时间,在这段时间里,各项工艺技术都发生了巨大变化,尤其是近二十年,全球有机硅工业,从硅粉加工到单体合成以及中间体聚合都达到了技术成熟、产量猛增的高速增长期。目前,全球硅氧烷的产能约1130kt/a,比1995年的550-650kt/a 增加了近一倍,年均增长率为7%。按产业划分,有机硅的消费构成为橡胶、树脂、涂料、纤维、纸张、化妆品等化工关联行业40%,电子电器20%,土木建筑20%,其它20%。 近十年来,我国有机硅工业在全国科技工作者和行业同仁的共同努力下,从技术到产量方面都缩小了与世界发达国家的差距。在RTV建筑密封胶,HTV高温胶、硅油、硅烷偶联剂生产技术方面均已达到或接近世界先进水平。但是,我国目前单体(甲基氯硅烷)产量远远达不到有机硅市场发展的需要,即使到两年后,全部单体加起来还不到500kt/a。这一现状已严重制约了我国有机硅工业的发展。截至2012年底我国有机硅单体产能约200万吨,而目前实际需求每年只有约103.8万吨。 此外,在我国有机硅的“十二五”计划中提出了如下发展目标:“有机硅产品规模及结构优化目标,有机硅单体实现自给有余;基础牌号的有机硅材料基本

我国新能源技术应用的现状与发展趋势

我国新能源技术应用的现状及进展趋势 人类生存和进展的三要素 物质、能量与信息。 因此,能源的进展史直接阻碍人类的进展史。 我们人类生存与进展中最具有决定性意义的要素是三个:?? 物质、能量和信息。 组成我们的世界是物质;人类生存活动决定于对信息的认知和反应;而维持生命,从事进展的活动又地要通过消耗能量来进行。

一切能量来自能源,人类离不开能源。能源是人类生存、生活与进展的要紧基础。能源科学与技术,能源利用的进展在人类社会进步中一直扮演着及其重要的角色。 能源进展的里程碑能够这么讲,每一次能源利用的里程碑式进展,都伴随着人类生存与社会进步的巨大飞跃。几千年来,在人类的能源利用史上,大致经历了如此四个里程碑式的进展时期:原始社会火的使用,先祖们在火的照耀下迎来了文明社会的曙光;18世纪蒸汽机的发明与利用,大大提高了生产力,导致了欧洲的工业革命;19世纪电能的使用,极大地促进了社会经济的进展,改变了人类生活的面貌;20世纪以核能为代表的新能源的利用,使人类进入原子的微观世界,开始利用原子内部的能量。 以后对能源的要求 有足够满足人类生存和进展所需要的储量,同时可不能造成阻碍人类生存的环境污染问题。

以后对能源的需求以后的人类社会依旧要依靠于能源,依靠于能源的可持续进展。因此,我们须现在就专门清晰地了解地球上的能源结构和储量,进展必须开发的能源利用技术,才能使人类的生存得于永久维持。 而我们赖于生存的能源是取之不尽用之不完的吗?回答是:不是,也是。事实上,进入21世纪后,人类目前技术可开发的能源资源已将面临严峻不足的危机,当今煤、石油和天然气等矿石燃料资源日益枯竭,甚至不能维持几十年。因此,必须查找可持续的替代能源。而近半世纪的核能和平利用,已使核能已成为新能源家属中迄今为止能替代有限矿石燃料的唯一现实的大规模能源。而且,以后如能实现核能的完全利用,人类的能源将是无穷的。 除了物质、能量和信息三大因素外,人类对安全的要求也越来越重要了。安全包括社会安全、健康安全和环境安全等。它们同能源的关系也是特不紧密的。现在利用的能源已造成了大量的环境污染问题,严峻阻碍了人类的生存。因此,以后对能源的要求将不仅是储量充足,而且还必须是清洁的能源。相对其它化石能源而言,核能的和平利用已充分证明了核能是清洁的能源之一。

有机硅单体及其应用

主要有机硅产品及应用 目前有机硅产品繁多,品种牌号多达万种,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。 ★有机硅产品及制品:由中间体通过聚合反应,并添加各类无机填料或改性助剂制得有机硅产品。主要有硅橡胶(高温硫化硅橡胶和室温硫化硅橡胶)、硅油及二次加工品、硅树脂及硅烷偶联剂四大类。硅橡胶再通过模压、挤出等硫化成型工艺,制得导电按键、密封圈、泳帽等最终直接用品。 一、有机硅单体 尽管有机硅品种繁多,但其起始生产原料仅限于为数不多的几种有机硅单体,其中占绝对量的是二甲基二氯硅烷,其次有苯基氯硅烷,前者用量占整个单体总量的90%以上。此外,三甲基氯硅烷、乙基及丙基氯硅烷、乙烯基氯硅烷等等,也是生产某些品种不可或缺的原料。 有机氯硅烷(甲基氯硅烷、苯基氯硅烷、乙烯基氯硅烷)是整个有机硅工业的基础,而甲基氯硅烷则是有机硅工业的支柱。大部分有机硅聚合物是通过二甲基二氯硅烷为原料制得的聚二甲基硅氧烷为基础聚合物,再引入其他基团如苯基、乙烯基、氯苯基、氟烷基等,以适应特殊需要。甲基氯硅烷生产流程长、技术难度大,属技术密集、资本密集型产业,所以国外各大公司都是基础厂规模化集中建设,而后加工产品则按用途、市场情况分散布点。 二、有机硅中间体 有机硅单体通过水解(或醇解)以及裂解制得各种不同的有机硅中间体,有机硅中间体是合成硅橡胶、硅油、硅树脂的直接原料,包括六甲基二硅氧烷(MM)、六甲基环三硅氧烷(D3)、八甲基环四硅氧烷(D4)、二甲基环硅氧烷混合物(DMC)等线状或环状硅氧烷系列低聚物。 三、硅橡胶 硅橡胶是有机硅聚合物中的重要产品之一,在所有橡胶中,硅橡胶具有最广的工作温度范围(–100~350℃),耐高低温性能优异。硅橡胶按其硫化机理可分为有机过氧化物引发自由基交联型(热硫化型)、缩聚反应型(室温硫化型)和加成反应型三大类。

新能源技术应用的现状及发展趋势

新能源技术应用的现状及发 展趋势 -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

目录 摘要 (2) 第一章对能源的认识 (3) 1.1能源的定义 (3) 1.2能源的源头 (3) 1.3能源的种类 (4) 第二章新能源的发展趋势 (5) 2.1 多元化 (5) 2.2 清洁化 (5) 2.3 高效化 (5) 2.4 全球化 (6) 2.5 市场化 (6) 第三章启示与建议 (7)

摘要 我们人类生存与发展中最具有决定性意义的要素是三个:物质、能量和信息。组成我们的世界是物质;人类生存活动决定于对信息的认知和反应;而维持生命,从事发展的活动又地要通过消耗能量来进行。一切能量来自能源,人类离不开能源。能源是人类生存、生活与发展的主要基础。能源科学与技术,能源利用的发展在人类社会进步中一直扮演着及其重要的角色。 能源发展的里程碑可以这么说,每一次能源利用的里程碑式发展,都伴随着人类生存与社会进步的巨大飞跃。几千年来,在人类的能源利用史上,大致经历了这样四个里程碑式的发展阶段:原始社会火的使用,先祖们在火的照耀下迎来了文明社会的曙光;18世纪蒸汽机的发明与利用,大大提高了生产力,导致了欧洲的工业革命;19世纪电能的使用,极大地促进了社会经济的发展,改变了人类生活的面貌;20世纪以核能为代表的新能源的利用,使人类进入原子的微观世界,开始利用原子内部的能量。 未来对能源的要求有足够满足人类生存和发展所需要的储量,并且不会造成影响人类生存的环境污染问题。未来对能源的需求未来的人类社会依然要依赖于能源,依赖于能源的可持续发展。因此,我们须现在就很清楚地了解地球上的能源结构和储量,发展必须开发的能源利用技术,才能使人类的生存得于永久维持。而我们赖于生存的能源是取之不尽用之不完的吗?回答是:不是,也是。事实上,进入21世纪后,人类目前技术可开发的能源资源已将面临严重不足的危机,当今煤、石油和天然气等矿石燃料资源日益枯竭,甚至不能维持几十年。因此,必须寻找可持续的替代能源。而近半世纪的核能和平利用,已使核能已成为新能源家属中迄今为止能替代有限矿石燃料的唯一现实的大规模能源。而且,未来如能实现核能的彻底利用,人类的能源将是无穷的。 除了物质、能量和信息三大因素外,人类对安全的要求也越来越重要了。安全包括社会安全、健康安全和环境安全等。它们同能源的关系也是非常密切的。现在利用的能源已造成了大量的环境污染问题,严重影响了人类的生存。因此,未来对能源的要求将不仅是储量充足,而且还必须是清洁的能源。相对其它化石能源而言,核能的和平利用已充分证明了核能是清洁的能源之一。 关键字:能源利用可持续发展环境污染

有机硅产品简介及产业规划

有机硅 一、有机硅产品简介: 有机硅,即有机硅化合物,是指含有Si-O键、且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的化合物,习惯上也常把那些通过氧、硫、氮等使有机基与硅原子相连接的化合物也当作有机硅化合物。 有机硅化合物分为两大类,一类是有机硅的低分子化合物即硅烷单体及其衍生物。另一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、硅树脂、硅橡胶等)。 有机硅产品的基本结构单元是由硅-氧链节构成的,侧链通过硅原子与其他各种有机基团相连,有机硅产品的结构中既含有“有机基团”,又含有“无机结构”,这种特殊的组成和分子结构使它集有机物的特性与无机物的特性于一身。与其他高分子材料相比,有机硅产品的突出性能是:耐温性、耐候性、电气绝缘性能、生理惰性、低表面张力和低表面能。 有机硅产业链分为原料、单体、中间体、深加工产品及制品等四个环节。 有机硅原料:为硅粉和氯甲烷。硅粉由金属硅磨成粉制得,金属硅可分为冶金级、化学级和电子级;化学级硅主要用于生产有机硅单体和聚合物。氯甲烷主要包括一氯甲烷和二氯甲烷等,其它氯甲烷由一氯甲烷与氯生成,国内一氯甲烷主要来自于两条途径:有甲醇加氯制得以及草甘膦等农药的生产工艺中生成的副产物。 硅粉(学名“硅灰”,Silica Fume ),是工业电炉在高温熔炼工业硅及硅铁的过程中,随废气逸出的烟尘经特殊的捕集装置收集处理而成。在逸出的烟尘中,SiO2含量约占烟尘总量的90%,颗粒度非常小,平均粒度几乎是纳米级别。

简单的说,硅石粉是原材料,而金属硅粉是进行了深加工的产品。 有机硅单体:尽管有机硅品种繁多,但其起始生产原料仅限于为数不多的几种有机硅单体,其中占绝对量的是二甲基二氯硅烷,其次是一甲基三氯硅烷,前者用量占整个单体总量的85%以上。此外,三甲基氯硅烷、乙基及丙基氯硅烷、乙烯基氯硅烷等,也是生产某些品种不可或缺的原料。有机氯硅烷(甲基氯硅烷、苯基氯硅烷、聚乙烯基氯硅烷)是整个有机硅工业的基础,而甲基氯硅烷则是有机硅工业的支柱。大部分的有机硅聚合物是通过二甲基二氯硅烷为原料制得的聚二甲基硅氧烷为基础的聚合物,再引入其他基团如苯基、乙烯基、氟烷基等,以适应特殊需要。(氯硅烷是硅烷SiH4中的氢原子被氯原子所取代,含氯量低时为气体,较高时为液体,无色或黄色;硅氧烷,分子式为(R2SiO)x ,是含Si—O—Si键构成主链结构的聚合物。习惯上称有机硅或聚硅醚,可以是线型、环状或交联的聚合物。由R2SiCl2型有机氯硅烷水解可得线状硅氧烷和环状硅氧烷。用R2SiCl2与RSiCl3型有机氯硅烷水解、缩聚得交联硅氧烷)。

新能源技术应用的现状及发展趋势

目录 摘要 (2) 第一章对能源的认识 (3) 1.1能源的定义 (3) 1.2能源的源头 (3) 1.3能源的种类 (4) 第二章新能源的发展趋势 (5) 2.1 多元化 (5) 2.2 清洁化 (5) 2.3 高效化 (5) 2.4 全球化 (6) 2.5 市场化 (6) 第三章启示与建议 (7)

摘要 我们人类生存与发展中最具有决定性意义的要素是三个:物质、能量和信息。组成我们的世界是物质;人类生存活动决定于对信息的认知和反应;而维持生命,从事发展的活动又地要通过消耗能量来进行。一切能量来自能源,人类离不开能源。能源是人类生存、生活与发展的主要基础。能源科学与技术,能源利用的发展在人类社会进步中一直扮演着及其重要的角色。 能源发展的里程碑可以这么说,每一次能源利用的里程碑式发展,都伴随着人类生存与社会进步的巨大飞跃。几千年来,在人类的能源利用史上,大致经历了这样四个里程碑式的发展阶段:原始社会火的使用,先祖们在火的照耀下迎来了文明社会的曙光;18世纪蒸汽机的发明与利用,大大提高了生产力,导致了欧洲的工业革命;19世纪电能的使用,极促进了社会经济的发展,改变了人类生活的面貌;20世纪以核能为代表的新能源的利用,使人类进入原子的微观世界,开始利用原子部的能量。 未来对能源的要求有足够满足人类生存和发展所需要的储量,并且不会造成影响人类生存的环境污染问题。未来对能源的需求未来的人类社会依然要依赖于能源,依赖于能源的可持续发展。因此,我们须现在就很清楚地了解地球上的能源结构和储量,发展必须开发的能源利用技术,才能使人类的生存得于永久维持。而我们赖于生存的能源是取之不尽用之不完的吗?回答是:不是,也是。事实上,进入21世纪后,人类目前技术可开发的能源资源已将面临严重不足的危机,当今煤、石油和天然气等矿石燃料资源日益枯竭,甚至不能维持几十年。因此,必须寻找可持续的替代能源。而近半世纪的核能和平利用,已使核能已成为新能源家属中迄今为止能替代有限矿石燃料的唯一现实的大规模能源。而且,未来如能实现核能的彻底利用,人类的能源将是无穷的。 除了物质、能量和信息三大因素外,人类对安全的要求也越来越重要了。安全包括社会安全、健康安全和环境安全等。它们同能源的关系也是非常密切的。现在利用的能源已造成了大量的环境污染问题,严重影响了人类的生存。因此,未来对能源的要求将不仅是储量充足,而且还必须是清洁的能源。相对其它化石能源而言,核能的和平利用已充分证明了核能是清洁的能源之一。 关键字:能源利用可持续发展环境污染

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