1概述
有机硅作为一种新型的高科技材料，从20世纪40年代初工业化生产以来，被广泛应用于电子、电器、航空、航天、建筑、纺织、医药、日化等领域，成为国民经济发展和人民生活水平提高不可或缺的新材料。
有机氯硅烷单体是整个有机硅化学的支柱，其中绝大多数有机硅材料都含有由二甲基二氯硅烷所制得的聚硅氧烷，如果引入其他基团、如苯基、乙烯基、氯苯基以及氟烷基等，可衍生出一系列性能各异的有机硅聚合物。制备有机硅产品需用众多的有机硅单体，其中甲基氯硅烷单体的用量占90%以上，甲基氯硅烷单体中又以二甲基二氯硅烷用量最大，约占80%，另外还有苯基氯硅烷单体、乙烯基氯硅烷单体等。所以，有机硅工业的发展是和有机氯硅烷(尤其是甲基氯硅烷)的合成技术分不开的。
有机硅产品种类繁多，按其基本形态分为4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)。表1是按行业分类有机硅产品主要应用领域。
2 国外市场分析与预测
2.1 供应及生产发展趋势
随着需求的增加，国外有机硅单体的生产能力一直在不断的扩大，截止到2007年底，生产能力已达到319万t(以二甲基二氯硅烷计，以下同。二甲基二氯硅烷经水解得到DMC和D4，通常按2t粗二甲基二氯硅烷得1tDMC或D4计)。
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%。2007年世界有机硅市场竞争结构见图1(略)。
道康宁公司是目前世界上最大的有机硅单体及材料的生产商，其有机硅单体的生产能力总计为86万t/a，占全球产能的27%，分别在美国、英国和日本建有生产装置，目前正在张家港与德国瓦克公司合作建设新的生产装置，2007年其有机硅业务的销售额为49.4亿美元，较2006年增长了13%(主要来自Hemlock Semiconductor Com.多晶硅业务的增长)。其次是Monentive Performance Materials(迈图，前身是美国的GE公司有机硅事业部)公司，其有机硅单体的生产能力总计为45万t/a，占全球产能的14%。表3列出2007年世界主要有机硅生产厂家的生产能力。
万t
产量在逐年增加，2000年产量(折合硅氧烷)达到80万t，2001年增长到86万t，2004年超过了100万t，2007年达到140万t.年均增长率约为8.3%。国外近几年内基本没有新建和扩建的计划，有机硅单体的生产有向我国转移的趋势，如道康宁公司与瓦克公司正在我国建设总规模为40万t/a的生产装置。
2.2 消费现状及发展趋势
随着经济的发展和有机硅产品应用领域的不断扩大，全球有机硅工业一直以高于全球经济增长速度发展，1999年全球有机硅产品的消费量(折合硅氧烷，硅氧烷与有机硅单体按1：2折算)约67万t，2000年增加到75万t，2004年接近100万t，2005年超过120万t，2006年消费量达到130万t。
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。由于工业结构的不同，世界各国的有机硅消费结构有一定的差异。在美国，硅油主要用于化妆品、造纸、工业用消泡剂等方面：硅橡胶的市场主要在建筑、汽车和电子/电器等领域。日本的硅油主要用于化妆品、涂料和纺织等方面；硅橡胶主要用于建筑、电子/电器及汽车等方面。欧洲的硅油主要用于加工助剂、化妆晶、纺织和造纸等领域，硅橡胶则绝大多数用于建筑业。表4是2006年美国、日本和西欧有机硅产品消费结构。
10年的快速增长后增长速度明显放慢，有机硅产品的消费增长速度也有所降低，但仍高于经济的平均增长速度。以我国为代表的发展中国家和地区的经济却保持较高的发展速度，因此这些国家和地区对有机硅产品的需求还在继续快速扩大。预计2010年前全球有机硅消费的年平均增长速度可保持在5%-7%。依此推算，2010年全球有机硅单体的需求量将达到330万-360万t(以二甲基二氯硅烷计)，2015年有望达到450万t。
2.2.1 美国
2000-2005年，美国有机硅消费年均增长率为1.5%；2005-2010年年均增长率有望达到2%-3%。美国有机硅材料消费量统计见表5。美国硅油的应用领域主要在保健及化妆晶、洗涤用品、纺织、纸张涂层、抛光剂、制药和各种加工助剂等方面。在硅橡胶类产品中，室温硫化硅橡胶消费增长很快，主要用在建筑业；高温胶则主要用在汽车、电子、电气、医疗保健等方面。
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西欧有机硅产品消费主要集中在德、英、法等国，2000年有机硅产品(折硅氧烷)消费量为26.7万t，2006年为33.3万t，年均增长率为6%-8%。表6列出了近十几年来西欧有机硅产品的消费情况，三大类产品中，硅油所占比重由2000年的47.2%上升为2006年的52.3%；硅橡胶则由2000年的45.3%下降到2006年的41.4%；硅树脂所占比重变化不大，基本保持在7%，其绝对量和消费比例均高于美国。
由于经济持续低迷，近几年日本国内有机硅消费量几乎没有增长，但消费结构有变化，按制品划分，硅橡胶消费比例由2000年的38.3%下降到2006年的
33.0%，硅油及其加工制品的消费量由54.5%上升到2006年的60.2%，硅树脂及其他产品消费比例基本保持在7%。表7给出近年日本有机硅的消费情况。
近年来，亚太地区(不包括我国和日本)的经济发展比较快，成为全球经济发展的重点，而且随着欧美国家部分高科技产业，如汽车、电子等向该地区的转移，有机硅产品的消费量大增。其消费量增长速度远远高于欧美，达到7%-9%。2001年，亚太地区有机硅单体的消费量已超过10万t，2005年达到20万-22万t，成为拉动全球有机硅产业快速发展的动力。预计随着这些国家经济的持续快速发展和技术水平的提升，未来有机硅材料的需求量将会大幅度增加，继续拉动全球有机硅产业的健康发展。
3 国内市场分析及预测
3.1 生产
我国有机硅产品的研制始于20世纪50年代中期的沈阳化工研究院，到20世纪60年代开始工业化生产。20世纪80年代，我国有很多家有机硅单体生产厂，但大多存在规模小、成本高、技术落后的问题。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。截止2007年底，全国有机硅单体生产总能力(以甲基氯硅烷的合成能力计)已达到52.5万t/a。我国主要有机硅单体生产企业及生产能力见表8。
2006年10月，蓝星(集团)总公司宣布收购法国罗地亚公司的有机硅业务项目，从而使该集团国内外甲基氯硅烷的生产能力增加了22万t/a，达到42万t/a，跻身国际有机硅单体生产大公司之列。
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连年增加，2007年的产量约为30万t左右，表9是近年国内有机硅单体产量。
万t/a
5万t/a，二甲基二氯硅烷的选择性可长期稳定在80%以上，生产技术水平有了显著的提高，基本接近国外先进水平，而且实现了长周期运转，已具备了与国外产品抗衡的能力。因此，产品在满足国内市场的同时已进入国际市场，2006年与2007年出口量连续两年都超过6万t。
随着应用市场的不断开发，我国现已成为世界有机硅单体的消费大国，但长期以来国内生产无法满足需求。根据近年国内有机硅单体的生产情况，我国有机硅单体大发展的时机已成熟，完全可以用国内开发的生产技术建设大规模的有机硅单体生产装置。近两年来，国内掀起了有机硅单体投资热潮；除浙江合盛、山东东岳等公司的装置已建成外，仍有新建和扩建项目在实施之中。此外，我国作为世界最具发展潜力的有机硅单体消费国也吸引着国外的生产商直接参与我国的有机硅单体的生产，德国的瓦克公司和美国道康宁公司联合投资的有机硅单体公司已于2006年开始在张家港建设，计划总生产规模为40万t/a，预计一期工程将于2008年投产。
根据已完成和正在实施的建设工程统计资料，预计2010年我国有机硅单体以甲基氯硅烷的总合成能力计将超过150万t/a，成为全球最大的有机硅单体生产国。2010年我国有机硅单体能力预测见表10。
t/a
根据目前国内有机硅单体的生产水平，按二甲基氯硅烷的选择性82%计，水解和裂解总收率为97%计，则2010年国内聚硅氧烷的供应量为65万t(折合二甲基二氯硅烷130万t)。
3.2 消费
随着建筑工业、电子/电器工业、日化和纺织工业等工业的发展，我国有机硅产品的消费量长期快速增长。2000-2007年间，国内有机硅单体的消费量年均增长率达26%以上。2006年，由于反倾销政策的实施，国内有机硅材料的低端市场有所萎缩，如硅油消泡剂、脱模剂等。与2005年相比，2006年全国有机硅单体的消费量略有增加，约为52万to 2007年，随着国内产能释放和价格的回落，有机硅单体消费激增。近年国内有机硅单体的供求情况见表11。
从表11可见，我国有机硅产品的消费量的年均增长速度远远高于世界其他国家和地区，是全球有机硅产业发展的主要推动力。
由于工业结构和下游工业水平不同于发达国家，而且许多应用领域还在开发，因此我国有机硅单体的消费结构不同于发达国家：硅橡胶的市场规模最大，2007年约消费75%硅氧烷，硅油的消费比例约为20%；硅树脂及其他约为5%。
年间年均增长速度为20%，2010年聚硅氧烷的需求量为53万t(折合二甲基二氯硅烷为106万t)。考虑到国内有机硅单体己进入国际市场，而且我国的产品与发达国家的产品相比具有价格优势，因此出口量具有增加的可能性。若在建装置顺利投产，2010年全国有机硅单体的供需基本平衡。
根据国内目前有机硅单体消费的增长形势，预计2015年全国有机硅单体的需求量约为85万t(折合二甲基二氯硅烷为170万t)。因2010年后除张家港项目外，基本没有新建项目投产，因此2010年后如不增加有机硅单体的产能，国内将再次出现供应缺口。
3.2.1硅橡胶
(1)建筑业。近年来，随着建筑以及家庭装修业的发展和新型建筑材料的应用，国内硅酮密封胶和有机硅结构胶的用量以年均20%左右的速度发展，2007
年建筑及室内装修用硅橡胶的数量(以硅氧烷计)接近15万t，是国内有机硅材料的最大消费市场。建筑业作为我国的支柱产业，预计今后仍将快速发展，预计2010年国内有机硅建筑与室内装修方面对硅橡胶的需求量将达到23万t，2015年在35万t以上。
(2)电子/电器工业是我国硅橡胶的又一重大消费领域，年消费量已达到7.5万，t左右。我国目前是全球最大的电子/电器产品的生产大国，产品行销世界
各地。由于人民币升值、产品更新换代以及劳动力成本等因素的影响，电子/电器出口增长速度出现下降的趋势。电子产品的小型化将减少各种电子材料的用量。因此，电子/电器行业对硅橡胶的需求增长速度将低于建筑业，预计2010
年的需求量为13万t，2015年需求量将达到18万t。
(3)汽车工业硅橡胶的用量在大幅度增加，2007年的用量已达0.6万to根据国外的最新研究，增加有机硅材料在汽车零部件方面的用量，可以大幅度提高汽车的安全性能，因此汽车产量和单车用量水平的提高都将推动汽车工业对硅橡胶需求的增加，预计2010年的用量为1万t，2015年在2万t左右，2007年我国消费硅橡胶(以硅氧烷计)约23.1万t。
根据以上分析，预计2010年国内硅橡胶的总需求量将达到37万t，2015
年将达到55万t左右。
3.2.2硅油
门)日化行业。我国的日用化工行业有了长足的发展，国际上知名的日化跨国公司基本上都已在我国建立了合资或独资的工厂，使我国日化产品的生产水平基本与发达国家持平。尽管人均消费水平远远低于发达国家，但由于人口的因素，我国现已成为全球日化产品的生产和消费大国。目前，日化领域每年消费的硅油数量近3.5万t，主要用于护肤品和护发产品中。
(2)纺织品。我国是世界上纺织品出口量较大的国家，随着国际市场上对纺织品质量要求的提高，使得硅油在纺织工业中的应用越来越多，目前每年用量约为1万t。
(3)消泡剂。有机硅类消泡剂以其性能优良、副作用小等特点而被造纸工业、发酵工业等使用。随着我国造纸工业和发酵工业的快速发展，有机硅消泡剂的用量在不断增加。由于目前有机硅单体价格较高、与其他消泡剂(如植物油)相比，硅油消泡剂尚无性价比优势，因此仅被少量使用，但今后其用量将会随造纸和发酵等工业对原材料成本消化能力的提高和有机硅单体价格回落到较为合理的水平而增加。此外，食品工业和医药工业对硅油的消费量也在不断地增加。
硅油产品除良好的应用性能外，其最大的优点是无毒无害，因此越来越受相关应用领域的欢迎。2007年，我国总计消费硅油约6.2万t。预计今后相当长的时期内，国内硅油的消费都将处于高速增长的状态，预计2010年国内硅油的总需求量将达12万t左右，而且高档硅油制品的比例将大幅度提高。2015年将达到24万t左右。
3.2.3硅树脂及其它
与硅油和硅橡胶相比，我国的硅树脂消费水平还很低，2005年国内产量约为5 000t，多数高档次的产品依赖进口。
(1)电绝缘漆是硅树脂的重要用途之一。其耐热性高、绝缘性好，使用在电机或电器上体积就可做得更小、质量更轻(节省金属导电材料)、使用寿命更长。硅树脂绝缘漆主要品种有线圈浸渍漆、云母粘接绝缘漆、玻璃布石棉布等浸渍漆、低温干燥漆、无溶剂浸渍漆等。
(2)涂料是硅树脂的另一重要用途。用硅树脂配制的耐高温涂料不仅具有耐500-600℃高温，而且还兼有耐低温、防腐蚀和憎水性等优良性能，广泛用在石油化工、冶金、发电等企业的高温设备上，还用于发动机以及其它需要防腐、防氧化的高温部位和场合。
2007年硅树脂及其它产品消费量约1.5万t.随着我国工业水平的提高，硅树脂的需求量将会不断扩大，预计2010年硅树脂及其它产品的总需求量将会达到4万t，2015年硅树脂及其它产品的总需求量将会达到6万t。
4行业发展有利条件
(1)我国原材料供应具有一定的优势。有机硅单体的主要起始原料是硅块、甲醇和氯化氢，其中硅块占原料成本的比例最高，其次是甲醇。硅块是由石英砂或硅石与碳质还原剂为原料生产的，为高耗能产品。生产硅块约耗电12 000 kWh/t，而且环境污染也比较大。因此，欧美发达国家已基本不生产该产品，主要依赖进口。长期以来，我国是全球最大的硅块生产国和出口国。2007年硅块产量约为全球总需求量的55%-60%，出口量为69.8万t，比2005年增长了30%。但是.我国满足有机硅生产要求的化学硅产量比较有限，国际上大的有机硅单体生产商一般在我国采购粗硅块，经过进一步提纯后用于有机硅单体的生产。
(2)反倾销为我国有机硅单体生产的发展赢得了宝贵时间。近年特别是2002年国内年产量5万吨级装置正常生产以来，我国有机硅单体的生产发展迅猛。面对我国有机硅单体产业的迅速壮大，同时我国又存在上下游一体化程度低，抗风险能力差的弱点，国外各大有机硅公司纷纷对我国低价倾销有机硅单体，并大量在华生产和销售下游有机硅材料。为此，国内有机硅单体生产企业对进口产品提起了反倾销诉讼。2004年7月16日，中华人民共和国商务部发布了2004年第36号公告，决定即日起对原产于日本、美国、英国和德国的进口初级形态二甲基环硅氧烷进行反倾销立案调查，并于2005年9月29日初步裁定存在倾销，决定对其采用比例为13%-35%的保证金形式实施临时反倾销措施。2006年1月16日.商务部作出终裁决定，认定原产于日本等4国的进口初级形态二甲基环硅氧烷存在倾销，使国内相关产业遭受了实质损害，而且倾销与实质损害之间存在因果关系。商务部决定自2006年1月16日起对原产于日本等4国的该类进口产品征收反倾销税，税率为13%至22%，实施期限自2006年1月16日起5年。这一举措为我国有机硅单体企业创造了极为有利的发展机遇和经营环境。
(3)有机硅单体的生产重心向我国转移。我国是有机硅单体最主要原料硅块的最大生产国和出口国，又是其发展最快的市场。世界有机硅单体的生产重心有向我国转移的趋势，国外有机硅单体新建装置较少，基本都集中在我国。这种趋势一方面体现在国内企业正在兴起有机硅单体项目的建设热潮，另一方面国外有机硅单体生产企业纷纷在我国投资生产有机硅单体。
(4)国际市场需求旺盛，出口潜力较大。全球有机硅工业的发展一直快于经济增长。尽管发达国家有机硅材料的市场已十分发达，但由于有机硅材料新的用途不断出现，未来有机硅材料的消费仍将会保持4%-5%的年均增长速度。此外，亚太地区、中东及非洲地区的有机硅材料市场已进人成长期，其未来的发展将高于欧美发达国家。
5 我国有机硅行业存在的问题
(1)总量不足，严重依靠进口。与市场需求相比，国内的供应缺口很大。2007年全国硅氧烷的净进口量为15.8万t(折合有机硅单体为31.6万t)，相当于国内消费量的一半以上。此外，一些企业以国外的废旧硅橡胶为原料，进行再加工利用，主要用于生产低档次的硅橡胶制品。目前我国有机硅单体大约60%依靠进口。
(2)技术水平与国际先进水平仍有一定的差距。尽管国内有机硅单体的生产能力已具有了一定的规模，并且单套装置的生产能力也达到了国外的先进水平，
但是主要的技术指标与国际先进水平相比仍然存在一定的差距。例如，氯甲烷单耗指标国际先进水平可达0.79t/t，而国内先进水平则为0.85t/t。
(3)品种匮乏，特殊品种及中高档产品主要依靠进口。下游有机硅材料的合成和应用开发仍比较落后，国外有机硅材料多达10 000余种，而我国仅有数百种，而且高档的有机硅材料主要依靠进口或由在华外资企业生产。
尽管我国在甲基有机硅单体方面已经取得了巨大的进步，但特种有机硅单体，如苯基单体、乙烯基单体的生产目前还很少，制约了下游特种有机硅材料的发展。
(4)有机硅产业的上下游一体化程度低，抗风险能力差。世界上主要的有机硅单体生产商的有机硅单体自加工比例都超过50%，有机硅单体和有机硅材料的生产是上下游一体化的，企业整体经济效益受有机硅单体价格波动的影响较小，企业抗风险能力强。我国有机硅行业在长期计划经济体制下形成了上下游割裂的特殊产业结构.有机硅单体生产集中在化工行业，下游的硅橡胶、硅油等有机硅材料往往属于建材行业和轻工行业，有机硅单体生产企业的自加工比例很低，企业经济效益对有机硅单体价格波动非常敏感，抗风险能力较弱。
6 发展建议
(1)建设原料基地，保障原料供应。‘尽管我国是世界上最大的硅块生产国，但能满足有机硅单体生产需要的硅块产品数量却比较有限，产品质量与国外相比也存在不足，影响二甲基二氯硅烷的选择性。根据2010年国内有机硅单体的生产规模，化学硅的年需要量在30万t左右，应积极开发工业硅提纯技术，同时在煤炭和硅石资源比较充足的地区建设化学级硅块生产基地，为进一步提高有机硅单体生产水平创造条件。
(2)提高技术装备水平，促进大型化和提高运行稳定性。有机硅单体生产设备多数为非标设备，而且由于操作条件和生产原材料的特点，对设备的要求比较特殊。以单体合成的流化床反应器为例，目前国外该设备直径已超过4m，连续运行时间达3 000h以上，但国内基本为直径3m，设备连续运转周期不足2 000h。因此，需要进一步加强国内设备的开发工作，提高有机硅单体合成的装备水平，促进安全高效生产。以国内自主开发为主，并积极借鉴国外先进技术，进一步提升有机硅单体的生产技术水平。
(3)加强副产品的综合利用，降低环境影响，提高资源利用效率。由于硅粉和氯甲烷之间化学反应的特点，不能将氯甲烷和硅粉全部转化为二甲基二氯硅烷，因此如何利用和处理一甲基三氯硅烷(简称一甲)、三甲基氯硅烷(简称三甲)、一甲基二氯硅烷、高沸物等副产物(占单体合成能力的15%-20%)，对于提高原料的利用率和降低综合成本十分重要。国外有机硅单体生产企业各有不同的工艺方案，目前国内企业由于装置规模小，这些副产物的数量难以达到规模化利用，因此没有被充分利用，在一定程度上影响了企业的经济效益。江西星火有机硅厂的一甲单体.建成了4 800t/a气相法白炭黑生产装置。其它副产物都有下游企业消化，难于处理高沸物都变废为宝。
此外，氯化氢是有机硅单体生产的载体，通过提高氯化氢的循环利用率可以降低有机硅单体的原料成本，同时也可减少副产盐酸的销售压力，目前国外氯化氢的重复利用率达到了85%以上，而国内目前的水平只有70%左右。 (4)大力发展下游有机硅材料产业，促使上下游平衡发展，提高产业的上下游一体化程度，提高产业抗风险能力。有机硅材料虽然只有硅橡胶、硅油、硅树脂和硅烷偶联剂4大类，但具体品种达数千种，目前许多特种有机硅材料国内还不能生产。应大
力发展下游有机硅材料产业，促使上下游平衡发展。鼓励企业提高单体自用率，促进产业的上下游一体化。
7 结束语
我国有机硅行业应该以资源优势为基础，发挥市场优势，抓住生产技术取得重大突破的历史性机遇，珍惜反倾销带来的宝贵时间，力争在“十一五”期间，完成我国从有机硅资源大国和市场大国向产业大国的历史性跨越；同时进一步提高技术水平、实现产品系列化和精细化，加强副产品的综合利用，减少对环境的影响，加强上下游一体化，提高产业整体竞争力和抗风险能力，为在“十二五”期间实现从产业大国向产业强国升级打下坚实基础。加强有机硅材料的开发，大力发展特种有机硅材料和中高档产品，提升国内有机硅材料的竞争能力。
有机硅装置需继续关注的技术 1、流化床 目前国内有10 多家已生产的单体厂家所使用的硫化床大致可以分为4派，但我个人认为都是从晨光派的基础上发展起来的，也有个别单体厂借鉴了部分国外流化床的亮点，借鉴到位否不敢妄加评论，M2选择性没有国外高的现实就是最好的例证。有人认为，若副产物全部转化为M2、M3、MH、M2H就不必要追求M2的选择性了，但我认为不对，就算把副产物全部转化为M2、M3、MH、M2H，但这样做需要建装置的投入，还需要生产中的消耗，所以，M2选择性高才是我们应正视的问题。 对于在建装置的流化床，应重点考虑以下几个问题。 三元铜系催化剂及助催化剂的配比、来源、价格、消耗量？每单个周期的生产天数？早、中、晚期M2选择性？结构及内件使检修方便吗？单台产能？业绩家数？使用厂家的口碑？最新技术的流化床比之前的流化床有哪些改进？改进后的效果？最新技术的流化床还存在的常见问题？最新技术的流化床继续需要改进提高的地方？ 2、M1的处理 现有厂家对M1的处理基本是低附加值的方式，且投入产出比不理想，以M1生产气相白炭黑（尤其是比表面积大的产品）的技术基本掌握在美国卡伯特、德国德高沙公司手中，国人有中试的技术，但好像生产出来的气相白炭黑的质量还赶不上卡伯特技术所生产的产品的质量，价格就差远了，M1的其他高附加值出路在哪？ 3、浓酸水解工艺 采用浓酸水解工艺是大趋势，但浓酸水解工艺中堵塞问题、结冰问题、端
机氯问题、环线比问题、水解收率问题还有待进一步解决。 4、裂解 干法裂解与溶剂油裂解各有亮点与不足，干法裂解中预防闪爆发生的问题及溶剂油裂解中减少杂峰的问题还有待进一步解决。 5、膜法回收 膜法回收技术在有机硅企业是效益的，它比PSA技术的综合效益要好些，现有部分老单体企业已认识到了这点并采取了行动，目前在建的新单体企业基本都采用了该技术。膜法回收技术基本是以辽宁技术为基础不断演变提高的。可以这样说，一个10万吨/年的单体企业上与不上该装置的效益差别在1200万元/年——1500万元/年左右。 6、焚烧 现有的10多家单体厂大部分是建了焚烧装置的，国家对环保的要求越来越严，所以，少部分无焚烧装置的单体厂正在补这课。国内技术中有北方和南方的相关单位可以提供，但尾气中HCL、CL2、NOx的浓度还有待进一步下降；副产蒸汽及稀盐酸的量、质有待进一步稳定；装置运行稳定性有待进一步提高；国家实施PM2.5大气检测方法后，焚烧装置所产生的二次污染有待进一步解决。 7、M1以外其他副产物的处理 国内技术中，M1以外其他副产物还没有成熟的处理方法，虽有个别单位声称可以处理，但装置开得不理想，有的单位的装置建好了好几年，但开开停停的现状让国人更有理由要加强技术研发的力度。 当然，以上只谈到几个关键性的问题，其实在有机硅装置中还有不少技术问题还需要解决。但让人欣喜的是，西方经济正在遭遇寒冬，在中国建厂又有国外建厂不可比拟的不少好处，所以，“拿来主义”的方式争取技术快速进步
有机硅防水渗透结晶剂（原液） 重庆佳派工贸有限公司 1、产品化学名称：甲基硅酸钾 二、产品简介： 本品使用时需用水进行稀释。用于石材及砖瓦、陶瓷、水泥砂浆、珍珠岩、石膏及纤维石膏板等材料处理，尤其是多孔隙的材料，可在产生表面防水并减少水分吸收。具有可渗透、可吸收，且能够保持基底的自然外表，不改变基材原有色泽和外观的特性。可与空气中的CO2或其他酸性化合物反应，在基材表层形成一层不能溶解的网状防水透气膜，具有优秀的防水效果和防渗、防潮、阻锈、抗老化、抗污染等优点，避免水分吸入基底，从而减少冻融和风化引起的剥落，增加基底寿命。 三、使用方法： 1、使用前清洁基材表面，将欲处理的基面积水、污尘及其他附着物清除干净，如果有裂缝要用腻子或水泥浆填平，基材表面应平整、坚实，不得有空鼓、疏松等现象 2、施工前，在自然条件下待基层干燥无明显水份再施工。 3、使用时用水进行稀释。本品5KG加水45KG稀释，如需要使用高于10%的浓度必须先进行实验验证，使用浓度高会导致在防水表面形成白色残留物。 4、可采用浸泡、喷涂或涂刷等方法用抺布、海绵、毛刷、滚筒和密封喷枪进行施工。也可掺入混凝土中使用。 5、横竖连续二遍，施工面积4㎡/ ㎏（二遍）涂刷后使被处理表面自然晾干。如使用在石材、瓷砖表面防护处理，施工后未表干前用软布抺去多余的液体，不沾水养护至少24h. 四、注意事项 1、本产品腐蚀性极强，严禁与皮肤直接接触，如果不慎接触后，请立即用水冲洗。如果接触眼睛，立即用水清洗并及时就医。本品还会损害或杀死植物、玷污或腐蚀玻璃、塑料、铝材和大多数金属，喷涂时须特别小心，应避免附近植物或物品上防水剂。用于家装存放时，要避免儿童接触。但本产品刷涂面干燥后碱性消失，对人体无害。 2、配制防水剂浓度过高或使用过多，干燥后在涂刷面会形成少量白色沉淀物，如用水冲洗或抹不净，需要刮擦表面去除。 3、在冬季如果温度过低，产品会产生晶体结构冻结情况，加热到室温
有机硅防水剂使用方法 产品展示：有机硅防水剂 有机硅防水剂作为混凝土构件、珍珠岩制品、石膏制品，石灰石、红砖、砂岩，新出窑的瓦、石棉瓦等材料的防水剂。也可掺入水泥砂浆、涂料及水溶性漆的添加剂，起到防水、拒水作用。 一、产品特点： 本新产品采用高科技配方，由多种脂肪酸和十多种无机材料经过高温化学反应制成，对于水泥沙浆具有促凝、密实作用，用于水泥制品及建筑物的防水、抗渗。无毒、无味、无污染、不燃烧，本剂除防水、防渗性能外，还具有减少，促凝，防冻作用，施工简便造价低廉，防水层不易破坏等优点，被号称为没有施工费用的防水材料。 二、适用范围： 该产品适用范围广泛，作为混凝土、珍珠岩制品、石膏制品，石灰石、红砖、砂岩，新出窑的瓦、石棉瓦等材料的防水剂。也可掺入水泥砂浆、涂料及水溶性漆的添加剂，起到防水、拒水作用。可用于各类工业、民用建筑、人防工程、地下室、浴室、卫生间、游泳池、蓄水池、屋面、电缆沟、电梯井等凡需用水泥沙浆防水的部位均可使用。 三、产品性能： 有机硅高效防水剂，是硅氧结构聚合物。为浅棕色油状，呈碱性，溶于水。硅氧结构的化学特征决定了该聚合物具有很好的拒水性，耐气候、耐热、耐氧性。 经此防水剂处理后的材料、物体等，能形成一层气透性防水膜，掺入建筑物体三毫米，这层防水膜能包在构成物质的每一微小的粒子上，具有很强的拒水作用，且不妨碍各种材料的排水性能，气透性极好。 防水剂稀释后呈无色半透明状态，可涂于物体表面，能保持原物体的色泽，不影响其外观，用于建筑物外墙面既可防水又不影响其颜色。该防水剂用于建筑，具有耐高温、耐寒冷、耐气候性极好。 三、使用方法： 1、有水压的部位防水（如水池、水塔），防水剂掺量为水泥量的8%，浓缩液应为4%。 2、无水压的部位防水（如屋面、墙面、卫生间），用防水剂直接喷涂三次即可，但要求砼面无龟裂，基面较平整，无灰尘，每次喷涂间隔大于30分钟，对于拐角处不可遗漏。 3、施工中砂浆必须抹平压实，不得出现裂纹，阴阳角，管道口等特殊部位要做八角施工。 4、本防水剂冻结解冻后防水性能不变。 5、由于该产品有显著和防水性能。可加入到涂料，水溶性漆、混泥土、水泥、珍珠岩制品等。中性化后，可加入纤维等。使之具有优良的防水性。该产品还可以1－2％的比例加入溶化后的柏油路面，可增加强度，耐高温，使路面寿命延长。
有机硅脱模剂生产及应用技术 橡胶塑料制品在模具中成型加工，橡塑材料与模具表面接触，可能因模具工作表面凹凸等微缺陷，使橡塑制品自模具剥离时会有一定的摩擦阻力。橡胶塑料在注射或挤出的加工过程中，橡塑材料和模具之间往往会形成负压，或二者之间因物理吸附或化学键合而致黏结，导致在橡塑制品成型后从模具中剥离困难。为了弱化制品与模具间的吸附或黏结，常常采用能够形成有效隔离膜的添加剂——脱模剂。脱模剂是一种用在两个彼此易于黏着的物体表面的一个界面膜层，使黏结物与被黏物之间形成隔离，从而易于剥离，使制品脱模更容易和更便捷。 1、脱模剂种类与应用概述 广义脱模剂包括许多种类型，分别应用于化工、冶金、建材等领域。本文局限于化工领域的脱模剂，主要讨论有关橡胶塑料等材料成型加工的外脱模剂。 可用做脱模剂的基础物质有很多种，常用的脱模剂有无机物、有机物和聚合物等类型。常用的无机物类脱模剂有石墨粉、滑石粉、云母粉、二硫化钼等粉体；常用的有机物类脱模剂有脂肪酸、脂肪酸皂、各种蜡类、乙二醇等，这类脱模剂兼有润滑剂的作用；聚合物类脱模剂主要有聚乙烯醇、醋酸纤维素、有机氟聚合物和有机硅聚合物等，其中有机硅聚合物是最适宜的脱模剂。 脱模剂的剂型分为固体和液体两种类型。固体形态是应用细粉状物料，因粉末状物质应用不便和可能转移附着于橡塑制品表面，在橡塑制品加工应用较少。经常使用的脱模剂初始形态大都是液体，有的应用液态本体聚合物，还有以有效主体物质为主再添加溶剂、乳化剂、填料等组分配制的溶液、乳液、糊状物，也可以由他们再加抛射剂制得气雾剂等。涂覆于模具上的脱模剂有的是以液膜的形态存在，有的则固化成固体膜。 2、有机硅脱模剂的类型与特点 2．1有机硅脱模剂的分类 2．1．1按产品组成及形态分类 以有机硅为基础材料的脱模剂有多种类型。依照产品形态、物质组成、使用形式等特点分类： (1)有机硅烷及其溶液 脱模剂基材是有机氯硅烷或有机烷氧基硅烷。例如，甲基氯硅烷、甲基乙氧基硅烷、苯基氯硅烷、苯基乙氧基硅烷等有机硅化合物，或上述有机硅烷溶于有机溶剂的有机硅烷溶液，涂覆于模具表面，即可形成抗黏结的工作膜。有机硅烷直接用做脱模剂具有一定的局限性，其中有机氯硅烷在成膜过程吸收空气中的水分而水解，放出的氯化氢有腐蚀性，因此，只适用于玻璃、陶瓷等耐腐蚀的模具。(2)硅油及其溶液、油膏 脱模剂基材为甲基硅油、甲基苯基硅油及各种改性硅油等惰性线形高分子有机硅聚合物。通常应用的硅油型脱模剂是以硅油为主体组分，再添加甲苯、汽油等有机溶剂配制而成的硅油溶液。以硅油添加白炭黑、硅藻土、云母粉等固体组分，混炼可制成半固体膏状物型脱模剂。 (3)硅橡胶及其溶液 液体硅橡胶可直接用做脱模剂，但更多应用是将硅橡胶加有机溶剂配制成硅橡胶
有机硅是做硅的化合物，多晶硅是做硅的晶体用于半导体和太阳能 硅（Si）是地球上含量很丰富的元素，在表层占第二位（25.8%），仅次于占第一位（49.5%）的氧（O）元素。提起硅的用途，大概人人耳尽能详，“硅谷”早已不是什么新名词，硅半导体材料催生了现代电子工业，乃至日新月异的IT产业，它的神奇魔力造就了“新经济”的滚滚浪潮；另外，以硅酸盐为基础的无机硅化合物（岩石、沙砾、水晶等）由于广泛存在于自然界中，取之不尽、用之方便，几千年来人们就利用其做成水泥、陶瓷、玻璃等制品为自己的生活服务。涉及到证券市场上有关的上市公司，前者有有研硅股、浙大海钠，星新材料,后者就更多，如大同水泥、华光陶瓷类等公司。 本文要谈的是硅的第三种用途——有机硅化合物。谈到有机硅化合物，多数人却知之甚少，证券市场目前也鲜见其踪影。其实，这种自然界并不存在的、由人工合成的化合物，自40年代实现工业化以来，得到了蓬勃的发展，其应用范围也从军工、国防逐渐深入到人们日常生活的各个领域，如用于计算机、手机和各类电器键盘的导电按键，隐型眼镜，游泳镜和游泳帽，儿童用的奶嘴，高层建筑的玻璃幕墙的粘接剂，医用的人造器官，皮革、高级织物的整理剂，以及高级洗发水中的硅油柔顺剂都离不开有机硅。可以说，有机硅化合物在人们的衣、食、住、行、医疗、美容，以及上天入海的诸多方面都有其可以发挥作用的地方，它已成为人们的日常生活中不可或缺的一部分，成为化工新材料的佼佼者，其发展正可谓方兴未艾。 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，因此获得了“工业味精”、“科技发展催化剂”的美誉。有机硅行业除了少数上游的单体企业规模较大外，大量的是从事制品、添加剂生产的中小民营企业，相信随着我国主板市场规模的不断扩大，特别是二板市场的推出、企业所有制限制的放宽，必将有充满勃勃生机的有机硅企业在未来的证券市场上大显身手。本文拟就对有机硅的分类、加工、应用、进展、前景等各方面进行大致的概述，旨在帮助投资者对有机硅行业有一个比较清晰的认识和了解，从而正确把握有机硅行业及相关公司的投资机会。 有机硅是化工中间原料，有很多种，应用范围广，如橡胶等等 多晶硅是半导体材料，主要应用做太阳能电池的原料和电子产品中 有机硅是化工中所说的化合物统称,比如有机硅的消泡剂,有机硅粘合剂等等,这是一条化学产业链: 多晶硅是属冶炼行业的品种,是将二氧化硅通过物理化学方法提纯后的产品,简单理解就是将石英砂转变成太阳能电池硅片的产业链.其主要用途也就是用来生产太阳能电池板 ★有机硅材料是一类包罗广泛的化学产品。在商业领域的“有机硅产品”的含义是泛指含有硅元素（Si）的有机化合物、聚合物及其后续加工制品。有机硅聚合物具有半有机半无机的高分子骨架和有机侧链，这样的特殊高分子结构，赋予它一系列优良性能。有机硅材料的物质形态多种多样，绝大部分有机硅聚合物都耐高温、耐低温；憎水防潮，耐气候老化；高绝缘强度、低介电损耗、并且其介电性能随温度和频率变化改变很小；有机硅材料无毒、生理惰性。 有机硅产品可分为三大类：有机硅单体、有机硅聚合物、硅烷偶联剂。 按产品生产和应用的不同，可以将有机硅产品大体分为上游产品和下游产品两大类。上游产品主要是各类有机硅单体和中间体，其中产量最大的单体是甲基氯硅烷单体，其次是苯基氯
有机硅产业简介 [关闭窗口] [大中小] [打印] 有机硅是指有机硅化合物，是硅粉与氯甲烷（氯气和甲醇生成）在催化剂作用下反应生成。凡是含si-c键的化合物通称为有机硅化合物，习惯上也常把通过氧、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”。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，是一个国家综合国国的标志之一。 1、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，大致分成原料、中间体、产品及制品三大类。 有机硅单体：指有机氯硅烷等合成有机硅高聚物单体，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。 有机硅中间体：指线状半环状体的硅氯烷低聚物，是合成硅橡胶、硅油、硅树脂的直接原料。 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、硅油及二次加工品、硅树脂及硅烷偶联剂四大类。 硅橡胶主要应用于航空和宇航工业、汽车工业、电子、电器工业、医疗卫生以及建筑业。具有耐老化、耐腐蚀、耐辐射、耐疲劳、生理惰性、耐高温、耐臭氧等优异特性。 硅油具有湿粘系数小、耐高低温、抗氧化、闪点高、挥发性小、绝缘性好、表面张力小、对金属无腐蚀、无毒等特性，主要应用于机构工业、电子工业、化学工业、医学等领域。 硅树脂具有突出的耐候性、耐氧化、耐电弧、耐辐射、防水、防烟雾、防霉菌等特性。主要用于绝缘漆、涂料、粘接剂、泡沫塑料的生产中。 硅烷偶联剂可以改善玻纤与树脂之间的粘合，提高塑料的机械性能，利用硅烷偶联剂对某些材料引入特定功能性基因，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。主要应用于玻纤增强、提高复合材料的机械强度、增粘剂等方面。 2、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。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。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。 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
有机硅市场及技术调研报告 二〇〇五年九月十四日 一、有机硅概述 1、概述 美国Dow Corning公司于1943年建成全球第一套有机硅生产装置。在有机硅产品销售额中硅氧烷（硅油、硅橡胶、硅树脂）占9成以上。 根据对硅氧烷的产量统计：1947年为1000吨，1958年为1.12万吨,1968年为3.3万吨,1989年为30万吨,1997年为50万吨,2000年为85万吨。 中国的有机硅市场发展很快，以硅氧烷计2000年约有10万吨，硅油占45%，硅橡胶占39%，硅树脂占13%，以94年国内有机硅产品在各行业中的消费比例是：建筑29.5%,纺织22.4%,电子电气19.7%,轻工10.5%,石油化工10.4%,交通机械4.6%,其它2.9%。 有机硅属合成树脂类化合物，在全球合成树脂类化合物的1亿吨总产量中仅占不到1%，但有机硅产品的销售额却高达65亿美元,占全球合成树脂总销售额(约800亿美元)的7%，属于典型精细化工产品。 2、有机硅定义 有机硅化合物，是指含有Si-C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。其中，以硅氧键（-Si-0-Si-）为骨架组成的聚硅氧烷，是有机硅化合物中为数最多，研究最深、应用最广的一类，约占总用量的90%以上。 3、有机硅结构 （1）Si原子上充足的甲基将高能量的聚硅氧烷主链屏蔽起来； （2）C-H无极性，使分子间相互作用力十分微弱；
（3）Si-O键长较长，Si-O-Si键键角大。 （4）Si-O键是具有50％离子键特征的共价键（共价键具有方向性，离子键无方向性）。 由于有机硅独特的结构，兼备了无机材料与有机材料的性能，具有表面张力低、粘温系数小、压缩性高、气体渗透性高等基本性质，并具有耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等优异特性，广泛应用于航空航天、电子电气、建筑、运输、化工、纺织、食品、轻工、医疗等行业，其中有机硅主要应用于密封、粘合、润滑、涂层、表面活性、脱模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。随着有机硅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。 4、有机硅分类 有机硅材料按其形态的不同，可分为硅油（硅脂、硅乳液、硅表面活性剂）、硅橡胶（高温硫化硅橡胶、液体硅橡胶）、硅树脂和硅烷偶联剂（有机硅化学试剂）四大类。 有机硅产品的基本结构单元(即主链)是由硅一氧链节构成的,侧链则通过硅原子与其它各种基因相连.因此在有机硅产品的结构既含有"有机基团"，又含有"无机结构"，这种特殊的组成及分子结构使它集有机物的特性与无机物的功能于一身，具有耐高低温、耐气候老化、电气绝缘、耐臭氧、憎水、难燃、无毒无腐蚀和生理惰性等许多优异性能。与其它高分子材料相比，它最突出的性能是优良的耐温特性，介电性，生理惰性和低表面张力。 5、有机硅应用 有机硅产品主要分成硅油产品、硅橡胶产品、硅烷偶联剂及硅树脂四个品种。它们广泛应用于人们日常生活中各个领域，如用于计算机、手机和各类电器键盘的导电按键、隐形眼镜、游泳镜和游泳帽、儿童用奶嘴、高层建筑玻璃墙的粘接剂、医用人造器官、皮革、高级织物整理剂等等。 由于有机硅的特殊性，它广泛运用于电子电气、建筑、化工、纺织、轻工、医疗等行业，应用有机硅的主要功能包括：密封、粘接、润滑、涂层、绝缘、防潮防震、脱模、消泡等等。 6、在电子和仪表工业上的应用 ①、用作光导纤维的涂覆保护材料 作为光纤涂层的涂料应具有以下性质：折光系数比石英芯低，光导系数比较高，对石英有较高得粘接力，性质不受环境条件（如温度、相对湿度等）变化的影响，容易涂在石英芯上。可作为光纤保护涂料的有聚酯、聚酰胺、脲醛树脂、糠醛树脂、丙烯酸、环氧树脂以及硅橡胶、硅树脂等。有机硅光纤用补强涂料是以低温硫化硅橡胶为基胶，配合使用交联剂、抑制剂及催化剂等配制而成的。该涂料透明度高，流动性好，硫化时
CREATING TOMORROW`S SOLUTIONS Silicones Process Technology 瓦克有机硅加工技术 Seminar in Weili Medical 2014年11月27日
CONTENTS 内容 ?Silicones and silicone elastomers 有机硅及其弹性体 ?Curing mechanisms and properties of Silicones elastomer 不同有机硅弹性体的固化机理及性能 ?Processing of silicone elastomer 不同有机硅弹性体的加工工艺 ?Silicones in healthcare extrusion applications 有机硅在医疗挤出行业应用
Silicones 有机硅： Generic name for a class of synthetic polymers with Si-O links made from silicon metal. 由硅金属制得以Si-O 键为主链的一类合成聚合物的通用名称Silicone elastomer 有机硅弹性体： 3-dimensionally cross linked polydiorganosiloxane polymers (network-like structure) 三维交联结构的聚二甲基硅氧烷聚合物(网状结构） WHAT ARE SILICONE ELASTOMERS? 什么是有机硅 Quartz sand → Silicon → Silanes → Polymers 石英砂金属硅硅烷 聚合物
有机硅废水处理技术分析 化工有机硅行业废水的处理一直是一个难题,其单体合成工序产生的废水含有大量重金属铜、锌离子,且酸度大,COD 高,可生化性差。目前针对有机硅废水的处理方法,主要包括氢氧化物沉淀法、芬顿处理法、铁氧体法、离子交换法和铁碳微电解法等。但氢氧化物沉淀法、芬顿处理法、铁碳微电解法均存在处理后重金属污泥量大的问题,而离子交换法存在运行成本高等问题 ,因此,需要探索不同的处理方法解决有机硅重金属废水处理的难题。 诱导结晶技术主要用于去除废水中的重金属、磷酸盐和氟离子等。诱导结晶工艺是对化学沉淀工艺的改进,与沉淀工艺相比具有水力负荷高、设备占地面积小、无污泥和无复杂的污泥脱水工序等优点。使用诱导结晶技术处理含单一重金属废水的研究较多 ,但目前使用该方法处理多种重金属离子废水的研究较少。本研究采用诱导结晶技术对混合重金属废水进行去除及回收,着重研究诱导结晶反应器在实验工况下的运行参数及最佳运行参数下的运行效果。 1 实验部分 1. 1 实验方法与装置 本实验所用反应器由有机玻璃制成,分为下部反应区及上部沉淀区,反应区内径30 mm、高500 mm,沉淀区内径100 mm、高100 mm。模拟废水浓度为C(Cu2 + ) = 20 mg·L - 1 ,C(Zn2 + ) = 10 mg·L - 1 ,由分析纯试剂二水合氯化铜、氯化锌配制而成,pH 调节在5. 5 ~ 6 范围内,结晶药剂采用分析纯无水碳酸钠配制。模拟废水由反应器底部侧口进入反应器,结晶药剂及内循环管路由反应器底部正下方入口进入反应器。结晶反应器通过循环管路控制其水力负荷,确保结晶反应器内的流态。反应器下部填充石英砂200 g,模拟废水和结晶药剂首先在反应器底部混合,再由上升液体逐渐将其提升至顶部,提升时通过石英砂流化层在其表面完成诱导结晶反应。 本实验所涉及到的反应方程如下式(1)、(2): 本研究通过对比不同结晶药剂投药量(1 ∶ 1、2 ∶ 1、4 ∶ 1、6 ∶ 1)、不同水力负荷(14、20、30、40 和50 m3 ·(m2 ·h) - 1 )、不同停留时间(10、30、60 和90 min)等参数,考察诱导结晶反应器对去除混合重金属离子废水的最佳运行效果。 本实验所采用的装置如图1 所示。
有机硅材料及应用 摘要 硅烷偶联剂作为连接两种不同性质材料的“分子桥”已经在复合材料、涂料、胶粘剂等行业中得到了广泛的应用。用硅烷偶联剂进行金属表面预处理具有无污染、适用面广、成本低、对有机涂层粘接性能优异的优点，从而引起了国内外专家学者的关注，成为目前表面处理工艺的研究热点。本文对其简单介绍。 As the “molecular bridge”,adhering materials with different properties, silane coupling agents has been applied widely in composite materials, coating and adhesive agents. However, it is a new and environments, which has great advantages such as low cost, wide applications and excellent adhesive strength to organic coatings, therefor attracts many experts’ attention.
1.有机硅概述 有机硅材料是分子结构中含有硅元素的有机高分子合成材料。有机硅聚合物形式多样，按主链结构的不同可分为聚硅氧烷、聚硅氮烷、聚硅烷、聚硅碳烷等。其中，聚硅氧烷是研究最多、应用最广的一类。由于同时具有Si-O-Si主链及有机侧链的特殊分子结构和组成，有机硅聚合物具有独特的优异性能:如介电性能在较大的温度、湿度、频率范围内保持稳定；耐氧化、耐化学品、电绝缘、耐辐射、耐候、憎水、阻燃、耐盐雾、防霉菌等特性优良；同时兼有高分子材料易加工的特点，可根据不同要求制成满足各种用途的产品。有机硅材料的这些优异的性能，使其在航空航天、电子电气、轻工、化工、纺织、机械、建筑、交通运输、医疗卫生、农业等方面均己得到了广泛的应用。有机硅材料与高新技术息息相关，被誉为现代工业和科学技术的“工业味精”，是当今材料发展的一个热点，也是衡量一个国家特种高分子发展水平的重要标志之一，己经成为国民经济中重要而且不可缺少的新型高分子材料。目前，国外各大有机硅厂商纷纷加大投资规模，率先发展有机硅，国内各省市也将有机硅材料作为高新技术产品给予高度重视和优先发展。 1.1有机硅发展概况 有机硅材料具有一系列的优异性能，迄今已经发展成为技术密集、在国民经济中占有一定地位的化学工业的重要分支，并使各行业获得了巨大的经济效益。近年来，高新技术的发展使得有机硅聚合物的品种已向功能化、精细化、专业化系列化的方向发展，其数量多达5000余种，而且还在不断增加。1863年，法国化学家Friedel和Crafts合成了第一个有机硅化合物“四乙基硅烷”，标志着有机硅化学时代的开始。20世纪30年代，人们开始对有机硅聚合物进行研究，至今己有70多年的历史，有机硅的发展经历了以下几个阶段:1938年至1965年，Hydepatnode和Roehow致力于高分子研究，1941年Rochow发明“直接合成法”合成有机硅单体，使有机硅的工业进程开始飞速发展。在此期间，无论是单体合成还是共聚物合成方面均发展迅速，称之为“发展时期”。1985年至1989年，化学家们又合成了许多新的有机硅化合物，系统地研究了有机硅的化学反应，出版了一些专著，并合成了硅烯，证明了si以自由基、正离子和负离子的形式存在。这一阶段为系统研究及应用阶段，称为“高速发展阶段”。1990年后，针对
一、有机硅的性能 有机硅产品的基本结构单元（即主链）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，具有耐高低温、耐气候老化、电气绝缘、耐臭氧、憎水、难燃、无毒无腐蚀和生理惰性等许 多优异性能，有的品种还具有耐油、耐溶剂、耐辐照的性能。与其他高分子材料相比，有机硅产品的最突出性能是优 良的耐温特性、介电性、耐候性、生理惰性和低表面张力。 1．耐温特性 一般的高分子材料大多是以碳－碳（C－C）键为主链结构的,如塑料、橡胶、化学纤维等，而有机硅产品是以硅－ 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，这也与有机硅的 分子是易挠曲的螺旋状结构有关。 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。在有机硅产品中，Si－O键的链 长度大约为C－C键的链长度的一倍半。链长度较长使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
有机硅的应用与研究进展 享有“工业味精”、“科技发展催化剂”等美誉的有机硅是一种人工合成、结构上以硅原子和氧原子为主链的高聚物。由于构成主链的硅氧键具有较高的键能,因此有机硅高聚物对热、氧的稳定性比一般的有机高聚物高得多。尽管有机硅在室温下的力学性能与其它材料差异不大,但其在高低温下表现出卓越的物理、力学性能,在-60～250℃之间多次交变,其性能不受影响,有的甚至能在-100℃下正常使用；具有耐高低温、电气绝缘、耐臭氧、耐辐射、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等。如今,有机硅已广泛用于电子电气、建筑、纺织、轻工、医疗等各行业,并在汽车行业有着广泛的应用[1]。 有机硅产业链的上游是有机硅单体，具有生产流程长、技术难度大的特点，属技术密集型、资本密集型产业，其生产水平和装置规模是衡量一个国家有机硅产业技术水平的重要依据；有机硅产业链的下游是以有机硅单体为原料生产的硅油、硅橡胶、硅树脂、硅烷偶联剂等产品[2]。 有机硅不仅可以作为母体材料运用到生产生活中，还更常用作改性剂添加到主体材料中，从而改善主体材料的性能，如耐高温性，防水防污性，抑菌性，阻燃性，柔性等方面。同时，在添加有机硅的同时，还要改进生产工艺方法及注意添加用量，以确保其发挥出最大作用。 在耐高温的研究应用方面，有机硅耐高温涂料一般由纯有机硅树脂或经过改性后的有机硅树脂为基料配以无机耐高温的填料、溶剂和助剂组成。国外已有大量的研究成果，尤以美国、日本的发展为佳[3]。 某些设备如汽车的排气管、石化工厂中的高温反应釜、火电厂锅炉等经常处于高温和腐蚀介质中,两者协同作用加速了设备的腐蚀穿孔,增加了设备维修费用,并给安全生产带来很大隐患[4]。刘宏宇等人以硅树脂为耐高温涂料的成膜物,研制了一种可常温固化的耐高温防腐蚀涂料。该涂料具有良好的耐高温性,防腐蚀性及机械性能,可在500℃高温下长期使用。同时发现漆膜厚度对涂料的耐热性能影响较小,但对加热后涂层的机械性能及防腐性能影响很大。综合考虑,将漆膜厚度控制在40～50μｍ为宜[5]。 在防水防污方面，低表面能防污涂料主要包括含氟聚合物和有机硅类两种,
LED器件的性能50％取决于芯片，50％取决于封装及其材料。封装材料主要起到保护芯片和输出可见光，对LED器件的发光效率、亮度、使用寿命等方面都起着关键性的作用。随着技术的进步，LED的功率、亮度、发光效率不断提高，进而对封装材料也提出了新的要求——对封装工艺而言要求其粘接强度高、耐热性好、固化前粘度适宜；对LED性能而言要求其具有高折射率、高透光率、耐热老化、耐紫外老化、低应力、低吸湿性等，LED封装材料已经成为当前制约功率型LED发展的关键问题。 目前LED常用的封装材料是环氧树脂和有机硅材料。环氧树脂因为其具有优良的粘结性、电绝缘性、密着性和介电性能，且成本比较低、配方灵活多变、易成型、生产效率高等优点成为小功率LED封装的主流材料。对于功率型LED，由于环氧树脂吸湿性强、易老化、耐热性差等先天缺陷直接影响LED寿命；且在高温和短波光照下易变色，进而影响发光效率；而且其在固化前有一定的毒性等等缺点，已远远不能满足封装材料在高折射率、低应力、高导热性能、高耐紫外光能力和耐高温老化性能方面的要求，因此不适用于作为功率型LED的封装材料。有机硅材料耐热老化性和耐紫外光老化性优良，并且具有高透光率、低内应力等优点，被认为是LED封装用高折射率有机硅材料用最佳基体树脂，也成为近年来功率型LED封装用材料的研究热点。 封装用有机硅材料的发展 有机硅材料主链为Si—O—Si键，侧链连接不同的功能性基团，整个分子链呈螺旋状，这种特殊的杂链分子结构赋予其许多优异性能：耐低温陛能、热稳定性和耐候性优良，工作温度范围较宽(﹣50—250℃)、具有良好的疏水性和极弱的吸湿性(<0.2％)，可以有效阻止溶液和湿气侵入内部，从而提高LED的使用寿命。有机硅材料除了上述特点，还具有透光率高、耐紫外光强等优点，且透光率和折射率可以通过苯基与有机基团的比值来调节，其性能明显优于环氧树脂，是理想的LED封装材料。 随着功率型LED的发展，环氧树脂已不能满足要求，但其作为LED封装材料具有良好的粘接性能、介电性能，且价格低廉、操作简便，鉴于有机硅材料性能上的优点及降低成本上的考虑，通过物理共混和化学共聚的方法使有机硅改性环氧树脂成为众多研究方向。通过有机硅材料增韧改性环氧树脂可以改善其分子链的柔性，降低其内应力，进而改善开裂问题；利用有机硅的良好耐热性和强耐紫外光特性进行改性以提高环氧树脂的耐老化性、差耐热性、耐紫外光等问题。 但是，环氧树脂含有可吸收紫外线的芳香环，吸收紫外线后会氧化产生羰基并形成发光色团而使树脂变色，而且预热后也会变色，进而导致环氧树脂在近紫外波长范围内的透光率下降，对LED的发光强度影响较大。LED的户外使用含有大量紫外线，室内使用，少量的紫外线也会使其变黄，而环氧树脂的黄变是造成LED输出光强度降低的主要原因，同时环氧树脂固化后交联密度高、内应力大、脆性大、耐冲击性差等缺点，因此，有机硅改性环氧树脂不是功率型LED用封装材料的最佳选择。 近年来人们的研究热点逐步转移至高折射率、高导热性、高透光率的有机硅封装材料上。目前，功率型LED的芯片多为氮化镓(GaN)，其折射率高，约为2.2，而有机硅封装材料的折射率相对较低，约为1.4，它们之间折射率的差别对取光率有很大的影响。当芯片发光经过封装材料时，会在其界面上发生全反射效应，造成大部分的光线反射回内部，无法有效导出，亮度效能直接受损。为了更有效地减少界面折射带来的光损失，尽可能提高取光效率，要求有机硅和透镜材料的折射率尽可能高，如果折射率从1.5增加到1.6，取光效率能