有机硅产业简介
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有机硅常识一、概述硅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;提起金属硅的用途,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;硅的无机化合物很早就用于生产陶瓷和玻璃等制品,而其有机化合物自然界并不存在,主要是靠人工合成获得,是在近50年才合成出来的;自40年代实现工业化以来,有机硅化合物得到了蓬勃的发展,但发展很快;有机硅又称硅酮或硅氧烷,是由硅氧互相交联而成的硅氧烷有机聚合物,具有耐寒、耐热、耐氧化、电绝缘等一般有机聚合物所不具备的优良特性,在这些有机硅的化合物中,聚硅氧烷由于其自身的特殊结构特点,应用领域尤为广泛;有机硅材料主要包括硅油、硅树脂、硅橡胶等,产品种类繁多,仅道康宁公司一家企业就拥有4000余种不同规格和型号的有机硅材料;目前,全球各种有机硅产品总消费量折成聚硅氧烷约65万吨,占全球各种合成树脂总产量1亿吨的0.65%,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%;有机硅可广泛用于高级润滑油、绝缘油、胶粘剂、消泡剂、清漆、垫圈、密封件以及火箭和导弹零件等的生产;近年来,有机硅的应用范围已从军工、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,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;鉴于有机硅的应用前景,在上世纪末,许多发达国家都把有机硅材料作为新世纪重点发展的新材料之一;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“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,必将有充满勃勃生机的有机硅企业在未来市场上大显身手;二、有机硅主要产品及应用有机硅材料主要分为硅橡胶、硅油及二次加工品、硅树脂及硅烷偶联剂四大类产品;由于有机硅产品具有电气绝缘、耐辐射,阻燃、耐腐蚀、耐高低温、形态多样以及生理惰性等优良特性,被誉为“工业味精”,广泛应用于电子电气、建筑建材、纺织、轻工、医疗、机械、交通运输、塑料橡胶等各行业,并深入到人们生活的各个领域、成为化工新材料的佼佼者,其发展正可谓方兴未艾;目前,全球年生产能力超过120万吨,产品品种约有5000—10000种之多,市场总销售额约70亿美元;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;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;1、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;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;制备硅油、硅橡胶、硅树脂以及硅烷偶联剂的原料是各种有机硅单体,由几种基本单体可生产出成千种有机硅产品;有机硅单体主要有:甲基氯硅烷简称甲基单体、苯基氯硅烷简称苯基单体、甲基乙烯基氯硅烷、乙基三氯硅烷、丙基三氯硅烷、乙烯基三氯硅烷、γ-氯丙基三氯硅烷和氟硅单体等;其中甲基氯硅烷最重要,其用量占整个单体总量的90%以上,其次是苯基氯硅烷;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;任何高分子材料的发展,关键在于单体技术的发展;有机硅工业的特点是集中的单体生产和分散的产品加工;因此,单体生产在有机硅工业中占重要的地位,单体的生产水平直接反映有机硅工业的发展水平;2、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;3、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;1热硫化型硅橡胶RTV:热硫化型硅橡胶又称高温硫化硅橡胶,凡分子量在50—80万之间的直链硅氧烷均属高温硫化硅橡胶,简称RTV;通常以八甲基环四硅氧烷D4为主要原料在酸或碱的催化作用下开环聚合制得生胶,再通过采用氧化物作交联剂,并配合以各种添加剂如补强填料,热稳定剂,结构控制剂等,在炼胶机上混炼成均相混炼胶剂,然后采用模压、挤出、压延等方法高温硫化成各种橡胶制品;2室温硫化型硅橡胶LTV′S及加成反应型硅橡胶LSR:室温硫化型硅橡胶是指以较低分子量的活性直链聚有机硅氧烷为基础胶料,与交联剂、催化剂配合,不需要加热在常温下就能的硅橡胶,一般简称LTV′S;加成反应型硅橡胶是指在铂化合物的催化下发生加成反应,反应时不生成副产物的硅橡胶,通常由乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷、硅树脂、低分子量的含氢硅油、铂催化剂、反应抑制剂等组成,也称为液体硅橡胶,一般简称LSR;由于加成反应型硅橡胶通常也在室温中温下硫化,所以一般也将其归入室温硫化型硅橡胶;本文将以上两种统称为室温硫化型硅橡胶;室温硫化型硅橡胶分子量较低一般为1~8万,通常为粘稠状液体;根据包装形式,可分为单组分室温硫化硅橡胶和双组分室温硫化硅橡胶;前者是将基础胶料、填料、交联剂或催化剂在在无水条件下混合均匀,密封包装,遇大气中湿气即进行反应;后者是将基础胶料和交联剂或催化剂分开包装,使用时按一定配比混合就发生交联,与环境湿气无关;而按硫化机理,又可分为缩合型和加成型室温硫化型硅橡胶两类;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;2硅油制品及应用:硅油有许多特殊性能,如温粘系数小、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;由于这些特性,硅油以应用在许多方面而具有卓越的效果;在各种硅油中,以甲基硅油应用得最广泛,是硅油中最重要的品种,其次是甲基苯基硅油;各种官能性硅油及改性硅油主要用于特殊目的;5、硅树脂(1)硅树脂的分类:硅树脂是以硅—氧—硅为主链,硅原子上联接有有机基的交联型的半无机高聚物;它是随着直接法生产有机硅单体的出现,于1943年中期,比硅油、硅橡胶早半年问世的一类品种;硅油是由多官能度的有机硅烷经水解缩聚而制成的,在加热或有催化剂存在下可进一步转变成三维结构的不溶不熔热固性树脂;2硅树脂的应用:硅树脂具有突出的耐候性,是任何一种有机树脂所望尘莫及的,即使在紫外线强烈照射下,硅树脂也耐泛黄;硅树脂还具有优异的介电性能,在广阔的温度、湿度及频率范围内保持稳定,以及耐氧化、耐电弧、耐辐照、防水、防烟雾、防霉菌等特性;6、硅烷偶联剂1硅烷偶联剂的概念:硅烷偶联剂的通式可以表示为:Y—R—SiX3,X和Y是两类反应特性不同的活性基团;其中,X易与无机物中的玻璃、陶土、二氧化硅、金属、金属氧化物等产生牢固的结合化学或物理的;而Y则易与有机物中的树脂、橡胶等产生良好的结合化学或物理的,正是由于其分子中同时存在亲有机和亲无机的两种功能团,因此,通过硅烷偶联剂就可以把有机材料和无机材料这两种性质差异很大的材料牢固粘合在一起偶联,从而获得满意的粘接;这就是硅烷偶联剂名称的由来;按连接在硅原子上可水解基团即X基团的数量不同,硅烷偶联剂可分为三官能型和二官能型两大类,近年来,还出现了官能团为聚合物的聚合物型硅烷偶联剂;在国外,由于硅烷偶联剂的生产主要为几家大公司所控制,为了形成垄断,各立牌号;因此,同一种产品,市场上可以出现几个牌号,名目繁多;目前,美国联合碳化公司UCC是世界上最大的硅烷偶联剂生产厂家,其所拥有的品种也最多;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,从而显着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;三、有机硅发展简史四、1、有机硅的定义五、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;六、由于有机硅兼备了无机材料与有机材料的性能,因而具有耐高低温、电气绝缘、耐臭氧、耐辐射、难燃、憎水、耐服饰、无毒无味以及生理惰性等优异特性,广泛运用于电子电气、建筑、化工、纺织、轻工、医疗等各行业,应用有机硅的主要功能包括:密封、封装、粘合、润滑、涂层、层压、表面活性、脱膜、消泡、发泡、交联、防水、防潮、惰性填充等;并且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;2、有机硅化学的发展历程3、①创始时期:1863年,法国科学家弗里得尔和克拉夫茨将四氯化硅和二乙基锌在封管中加热到160℃,合成了第一个含Si—C键的有机硅化合物——四乙基硅烷;此后,又合成了许多四乙基硅烷的衍生物;1863—1903年四十年间是有机硅化学的创始时期,习惯上称为第一期;4、②成长时期:从1904—1937年这一阶段,不但合成了许多有机硅简单化合物,而且也出现了环体和线形聚硅氧烷以—Si—0—Si—键为骨架的材料;在理论工作方面,已开始了不对称硅原子化合物的合成,为有机硅光活性异构物的研究创造了条件;这三十多年是有机硅化学的成长时期,习惯上称为第二期;5、③发展时期:美国康宁Corning玻璃厂化学家海德、通用电器公司的帕特诺得和罗乔,认识到有机硅高聚物很有应用前途,他们对合成高聚物的原料——有机硅单体的合成方法进行了积极改进使其走上的工业化的道路;特别是罗乔于1941年发明了“直接合成法”合成甲基氯硅烷,使有机硅的生产掀起了一场大革命,为有机硅化合物的大规模生产奠定了基础;进入四十年代,在一些主要国家进行工业化生产的同时,又发明了聚有机硅氧烷的平衡化反应,并建立了一整套近乎完善的工业化技术;各种性能优异的硅油、硅橡胶、硅树脂、偶联剂相继出现,大大加快了有机硅的发展,1938—1965年这一发展时期习惯称为第三期;6、④繁荣时期:自1966年至今,人们除了把已有成果巩固、发展、改进、利用外,又转向有机硅新领域进军,过去认为不可能合成的化合物,现在有的也可以合成出来了;近期发展的最快的一支,是硅——金属键化合物,特别是硅与过渡元素形成的化合物,更有理论意义和实用价值;各种发明如雨后春笋般涌现,有机硅化学结出了丰硕的成果;因此从1966年以来,人们称为繁荣的第四期;3、有机硅工业发展状况科学发展促进了生产建设,生产部门反过来又对科研提出新要求;在工业上,特别在电器工业上需要耐热材料,但一般有机高聚物远远不能满足要求,人们早已知天然硅酸盐含有—Si—0—Si—键,但又因为是体型的结构,性脆;因此想到只要把硅原子上引入有机基团,即有可能变成线形结构或低度交联的高聚物,从而形成柔韧或弹性的材料,其应用范围就变得广泛了;从这个目的出发,开始了有机聚硅氧烷的研究;康宁玻璃厂化学家海德首先把有机硅化学和高分子化学结合在一起,取得了有机硅高分子聚合反应的经验;之后,在他的指导下康宁玻璃厂生产了用于电绝缘玻璃布的有机硅树脂、涂料和浸渍剂;在1938—1941年期间,海德与其合作者又研制出了许多聚有机硅氧烷产品;与此同时,道化学DowChemical 公司也开始了聚有机硅氧烷的生产研制,于1942年建立了二甲基硅油和甲基苯基硅树脂中试装置;1943年道化学公司与康宁玻璃厂结合,成立了世界闻名的道康宁公司,并在当年建成了合成聚有机硅氧烷的Midland工厂,不久就研制出了DC4点火密封材料,用于第二次世界大战高空飞机上,后来该公司逐渐发展成为世界上最大的专业生产有机硅产品的厂家之一;而近二十年来,有机硅的应用技术可以说达到了灿烂辉煌的景况,例如室温硫化硅橡胶和硅烷偶联剂用途的全面开发,生物和医用有机硅高聚物接二连三地涌现,新型高聚物层出不穷,现在,有机硅化合物还在继续向更广阔的领域伸展,许多过去认为是不可能实现的事情,由于有机硅的作用,逐渐可以变为现实;四、有机硅生产工艺流程简介有机硅单体生产的原理并不复杂,生产有机硅单体的主要原材料是硅块、甲醇和氯化氢,目前世界上都是采用沸腾床反应器直接合成甲基氯硅烷单体,即硅粉与氯甲烷在催化剂作用下高温反应生成甲基氯硅烷混合物,经高效分馏获取目的馏分;有机硅单体通过水解或醇解以及裂解、缩聚制得各种不同的有机硅产品;产品主要以有机硅单体为原料,采用不同的聚合手段和工艺,添加各种填料如白碳黑等和助剂制得五、结束语从1997年的年产1万多吨,到“十二五”末达到约85万吨/年的规模,甲基氯硅烷的迅速发展,在我国众多合成材料的单体化合物中已列前茅;业内专家认为,未来5年,面临中国甲基氯硅烷的产能与多数国家并驾齐驱的现状,我国将加大有机硅产业的科技投入,适当控制产能,争取做强做大;。
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。
有机硅常识一、概述硅(Si)就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。
提起金属硅的用途,大概人人耳尽能详,“硅谷”早已不就是什么新名词,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。
硅的无机化合物很早就用于生产陶瓷与玻璃等制品,而其有机化合物自然界并不存在,主要就是靠人工合成获得,就是在近50年才合成出来的。
自40年代实现工业化以来,有机硅化合物得到了蓬勃的发展,但发展很快。
有机硅又称硅酮或硅氧烷,就是由硅氧互相交联而成的硅氧烷有机聚合物,具有耐寒、耐热、耐氧化、电绝缘等一般有机聚合物所不具备的优良特性,在这些有机硅的化合物中,聚硅氧烷由于其自身的特殊结构特点,应用领域尤为广泛。
有机硅材料主要包括硅油、硅树脂、硅橡胶等,产品种类繁多,仅道康宁公司一家企业就拥有4000余种不同规格与型号的有机硅材料。
目前,全球各种有机硅产品总消费量折成聚硅氧烷约65万吨,占全球各种合成树脂总产量(1亿吨)的0、65%,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%。
有机硅可广泛用于高级润滑油、绝缘油、胶粘剂、消泡剂、清漆、垫圈、密封件以及火箭与导弹零件等的生产。
近年来,有机硅的应用范围已从军工、国防逐渐深入到人们日常生活的各个领域,如用于计算机、手机与各类电器键盘的导电按键,隐型眼镜,游泳镜与游泳帽,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,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。
有机硅产品介绍
有机硅是一种重要的化工原料,其分子结构中含有硅原子与有机基团。
有机硅产品广泛应用于化工、电子、医药、建材等领域。
以下是几种常见的有机硅产品介绍:
1. 有机硅油:有机硅油是一种无色透明的液体,具有优异的热稳定性、化学稳定性和电绝缘性能。
它具有良好的润滑性能、防水性能和抗氧化性能,被广泛用作机械设备的润滑剂、防水剂和防腐剂。
2. 有机硅胶:有机硅胶是一种高分子化合物,具有优异的柔软性、耐温性和化学稳定性。
它可以根据需要制备成各种不同硬度和弹性的材料,广泛应用于密封、粘接、填充和涂层等领域。
有机硅胶被广泛用于建筑、汽车、电子和医疗器械等行业。
3. 有机硅树脂:有机硅树脂是一种高分子聚合物材料,具有优异的耐高温性、电绝缘性和化学稳定性。
它可以用于制备耐磨、耐腐蚀的涂料、粘接剂和密封剂,广泛应用于航空航天、电子、化工等领域。
4. 有机硅弹性体:有机硅弹性体是一种具有优异的弹性和耐磨性的材料,广泛应用于橡胶制品、密封制品、振动隔离器等领域。
有机硅弹性体具有良好的抗老化性能和耐候性,能够在宽温度范围内保持其物理性能稳定。
以上仅是有机硅产品的一些常见介绍,实际上还有很多其他类型的有机硅产品,每种产品都有不同的特性和应用领域。
有机硅cas号摘要:1.引言:有机硅的概述2.有机硅的CAS 号及其含义3.有机硅的性质与应用4.我国有机硅产业的发展5.结论:有机硅的重要性与前景正文:【引言】有机硅,作为一种广泛应用于各个领域的化学物质,具有独特的物理和化学性质。
本文将为您详细介绍有机硅的CAS 号以及它的性质、应用和我国有机硅产业的发展情况。
【有机硅的CAS 号及其含义】有机硅,化学名称为硅醇,其CAS 号为2092-85-7。
CAS 号(Chemical Abstracts Service)是化学物质的唯一识别码,由美国化学文摘协会(Chemical Abstracts Service,简称CAS)负责管理和分配。
有机硅作为一种重要的化学原料,在很多领域都有着广泛的应用。
【有机硅的性质与应用】有机硅具有很多独特的性质,如耐高温、抗腐蚀、低膨胀系数等,这些性质使得有机硅在各个领域具有广泛的应用。
例如,在电子行业,有机硅可以作为绝缘材料和封装材料;在建筑行业,有机硅可以用于防水和防潮处理;在个人护理产品中,有机硅可以作为润滑剂和保湿剂等。
【我国有机硅产业的发展】近年来,我国有机硅产业取得了显著的发展。
随着科技的进步和市场需求的增长,我国有机硅产业在产能、技术水平和产品种类等方面都取得了长足的进步。
目前,我国已经成为全球最大的有机硅生产和消费国。
然而,与国际先进水平相比,我国有机硅产业在技术研发、产品创新和环保方面仍有一定差距,需要加大投入和研发力度。
【结论】有机硅作为一种具有广泛应用的化学物质,其CAS 号为2092-85-7。
随着科技的发展和市场需求的增长,我国有机硅产业将不断壮大,为各行各业提供更多优质的产品和服务。
有机硅知识简介有机硅胶知识简介一、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。
有机硅介绍有机硅是一种含有碳硅键的化合物,具有独特的化学性质和广泛的应用领域。
有机硅化合物是由硅、碳、氢和氧等元素组成的化合物,其中硅与有机基团形成的碳硅键是其最显著的特征。
有机硅化合物具有许多特殊性质,如热稳定性、化学稳定性、电绝缘性能和生物相容性等,因此在医药、农业、化工、电子等领域有着广泛的应用。
有机硅化合物可根据硅与有机基团的连接方式分为线性有机硅化合物和交联有机硅化合物两大类。
线性有机硅化合物是由硅原子与有机基团直接通过硅碳键连接而成的,如硅烷、硅醇、硅氧烷等;而交联有机硅化合物则是由硅原子与有机基团通过硅氧键连接形成的,如硅橡胶、硅树脂、硅胶等。
这两类有机硅化合物在性质和用途上有着明显的区别,可根据具体需求选择合适的类型。
有机硅化合物在医药领域中有着重要的应用。
例如,硅树脂是一种生物相容性良好的材料,可用于制备医用填充材料、修复材料和药物缓释系统等。
硅橡胶具有优异的耐高温、耐低温性能,被广泛应用于医疗器械、医用管道等领域。
此外,有机硅化合物还可用于合成药物、生物传感器等领域,为医药科研和临床治疗提供了重要支持。
在农业领域,有机硅化合物也发挥着重要作用。
硅是植物生长所必需的微量元素,有机硅化合物可作为硅肥施用于植物生长过程中,提高植物的抗逆性、抗病性和产量。
此外,有机硅化合物还可用作农药的添加剂,增强农药的稳定性和生物利用率,减少对环境的污染。
在化工领域,有机硅化合物被广泛用于聚硅氧烷、硅烷偶联剂、硅油等化工产品的生产。
聚硅氧烷是一类重要的高分子材料,具有优异的耐热性、耐腐蚀性和绝缘性能,可用于制备密封材料、润滑油、涂料等产品。
硅烷偶联剂可用于改性聚合物、填料表面处理等领域,提高材料的附着力和耐热性。
硅油是一种优良的润滑剂和绝缘油,被广泛应用于机械设备、电气设备等领域。
总的来说,有机硅化合物具有多样的性质和广泛的应用领域,在医药、农业、化工等领域发挥着重要作用。
随着科学技术的发展,有机硅化合物的研究和应用将会得到进一步拓展和深化,为人类社会的发展和进步做出更大的贡献。
有机硅材料行业发展环境分析一、行业发展趋势前期,跨国公司主要从上游原料和下游应用服务切入国内市场,单体生产还较少。
上游原料方面,国际能源价格上涨,出现卖金属硅不如卖电力的情况,导致国际金属硅块生产商的产量减少,同时中国限制金属硅等高耗能产品出口,中国对国际市场的供应量减少,因此前几年金属硅价格上涨。
国际巨头纷纷到中国设厂建立硅块供应基地,包括道康宁公司在我国山西投资建设了亚洲最大的硅厂,年产硅块5 万t,在大连投资300万美元,建设了首家金属硅采购中心—大连道氏硅业有限公司。
下游应用服务方面,跨国公司建立加工装置,在我国各地建立分销、代理机构,设立研发、技术、应用服务中心,抢先在拥有巨大潜力的我国市场多占份额,其中包括了瓦克化学在上海技术中心设立的有机硅弹性体实验室、美国道康宁公司在上海松江的应用技术服务中心。
目前,跨国公司已开始投资建设单体项目,进行本土化开发,不断扩大生产规模,并针对中国市场的需求开发产品,以强化市场地位、优化资源配置,使得国内企业面临日益激烈的国际化竞争。
在竞争激烈的背景下,国内企业加强与国外企业的合作。
国外几大巨头包括阿波罗集团(原GE 有机硅部门)、瓦克都频繁与新安股份接触,蓝星集团并购法国罗地亚公司。
这些合作与并购,将对国内公司单体合成技术水平的提升、下游产品加工深度的提升和国际化网络的铺开产生积极影响。
二、技术进展情况长期以来,我国的有机硅行业在外国公司挤压、倾销和本土化的不利情况下,自力更生建起了初具规模的自己的有机硅上、中、下游整体协调发展产业链,有机硅行业的新生力量正在成长。
我国科技人员已开始在世界有机硅会议和欧洲有机硅会议上崭露头角,近10年来我国每两年举办的全国有机硅学术报告会的参会人数和论文数量连创新高。
在开发经费方面,已由'八五'计划前国家各部门投入,发展为以企业投入为主的模式,并形成以企业为主体,研究院所、高等学校互动、具有中国特色的有机硅自主技术创新体系。
有机硅是指含有碳硅键、且至少有一个有机基团是直接与硅原子相连的一大类化合物,其中以硅氧键为骨架的组成的聚硅氧烷约占总用量的90%以上,狭义上有机硅材料主要指聚硅氧烷。
聚硅氧烷下游制品一般包括硅橡胶、硅油、硅树脂,其中硅橡胶可分为高温胶、室温胶、液体胶。
有机硅终端用途十分广泛,如建筑工程、纺织、电子、交通运输、石油化工、航空航天、新能源、医疗机械、日化个护等。
图15:有机硅产业链有机硅新增产能集中在我国,项目大量投产有机硅价格中长期承压国内有机硅扩产规模大,未来存在供给过剩风险。
截至2020年底,我国共有13家甲基单体生产企业,产能约338万吨(折聚硅氧烷产能约169万吨/年,单体与聚硅氧烷比例约为2:1)。
2021-2023年,按计划新增产能分别为30万吨、45万吨、30万吨,产能增速分别为17.8%、22.6%、12.3%。
从全球范围看年均增速均超过10%,高于全球5%-6%的消费增速,我们认为中长期来看,国内有机硅存在供给过剩风险。
我国是全球有机硅生产和消费大国,2020年中国有机硅消费量约115万吨。
未来随着中国经济转型的逐步推进,以及“中国制造2025”“一带一路”国家战略的稳健实施,有机硅消费量仍将继续增长,预计2023年消费量将达140万吨,2020~2023年均增长率约6.7%,我国仍是全球有机硅需求增长的主要驱动力。
内蒙古恒星 202021年6月2021年合计合盛硅业(云南)一期 单体60万吨,折合环体30万吨40 2022年中 云南能投一期 20 2022年中 山东东岳 302022年中 2022合计 内蒙乌海 单体90万吨,折合环体45万吨40 2023年 福建源岭 202023年 2023合计 单体60万吨,折合环体30万吨鲁西化工100 规划中 合盛硅业(云南)一期 40 规划中 云南能投一期 20规划中合计单体370万吨,折合环体185万吨图 16:我国有机硅表观消费量及同比(元/吨)图 17:2020年底我国有机硅单体产能分布(万吨/年)表 8:国内有机硅计划新增产能企业名称产能(万吨/年)计划投产时间 备注合盛硅业(石河子) 40 2021年上半年 2月已投产20万吨,6月计划投产20万吨图 18:有机硅价格与价差(元/吨)-5,000 10,000 15,000 20,000 25,000 30,000 -5,00010,000 15,000 20,000 25,000 30,000 35,000 40,000价差有机硅金属硅近期有机硅产品价格大涨,行业盈利能力大幅改善金三银四旺季到来,有机硅DMC 及下游产品价格大幅上涨。
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。 3、我国有机硅工业的发展前景 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。
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。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。 近年来,九江市以全国最大的有机硅生产企业江西星火有机硅厂为依托,建立了以有机硅单体及下游产品研究开发为主业的专业工业园—星火工业园,吸引了全国众多的有机硅生产企业向园区集中,已初步产生了规模效益和集聚效应。预计该工业园2006年产值将达到50亿元,成为全国重要的有机硅产业基地。
10kt/a三氯氢硅项目 一、项目名称:10kt/a三氯氢硅项目 二、建设内容与生产规模:年产三氯氢硅2万吨 三、项目提出的依据和产品市场需求分析:“三氯氢硅”又名“三氯硅烷、三氯甲硅烷、硅氯仿”,是主要用于制造有机硅化合物原料,也是生产多晶硅的基本原料,多晶硅则是制造单晶硅的原料,是电子工业中制造录音机、电冰箱、彩色电视机、录像机及IT业,有机硅橡胶偶联剂的基础原料。三氯氢硅是既消耗氯气又消耗氢气的产品,投资小、见效快,项目具有很好的经济效益,市场开发潜力大。随着对工艺和技术的掌握,可将副产品四氯化硅氢化转化成三氯氢硅,提高项目的效益。根据市场和技术情况,还可考虑开展太阳能电池级多晶硅及集成电路用多晶硅的生产。由此可见,三氯氢硅是氯碱企业可规划的一个产值高、有发展前途的产品。 三氯氢硅作为合成有机硅的重要中间体,有着非常重要的作用,随着国内外有机硅市场的不断发展和扩大,三氯氢硅的需求消费也必将越来越大。同时三氯氢硅又是制备多晶硅的主要原料,随着全球信息化的不断深入和电子通信行业的快速发展,多晶硅的需也会稳步上升,从而带动三氯氢硅市场的发展。近年来,随着有机硅产业每年20%的增长速度,对三氯氢硅的需求量激增,但受资源、技术条件的限制,目前,国内仅有少数三氯氢硅生产企业,产量不能满足需求,呈供不应求趋势。 目前国内少数厂家生产三氯氢硅的产品多用于生产多晶硅晶体管、大规模集成电路,每年需求3500多吨。由于单晶硅、多晶硅大部分依赖进口,三氯氢硅可以促进我国硅晶体产品的产量,为国家节约大量外汇,对于发展我国电子技术产业具有深远意义。我国在子午线轮胎方面,每年大约需要4000多吨硅69(每吨硅69需要三氯氢硅0.3吨)。仅仅轮胎橡胶企业,每年需用1500多吨三氯氢硅,主要依赖进口进行解决。随着子午线轮胎的普及,三氯氢硅每年需求将成倍增长。硅69在国际市场上也是一分紧销的产品。 总的来说国内的三氯氢硅和其下游产品目前总量相对于国外还不得很大,但其还是一个热门产品。如果在国内建设一套规模生产装置,占领市场,其发展前景很大。 四、原材料:细硅粉、HCI 五、项目总投资:16000万元 六、项目投资经济效益:销售价格11000元/吨,年销售收入2.2亿元。
10kt/a硅油 一、项目名称:10kt/a硅油 二、建设内容与生产规模:年产硅油2万吨 三、项目提出的依据和产品市场、需求分析: 硅油有以下特性: ★粘温特性:硅油的粘温特性好,它的粘温变化曲线比矿物油平稳,粘温系数小。 ★热稳定性和氧化稳定性:硅油在150℃下长期与空气接触不易变质,在200时与氧氯接触时氧化作用比较慢,此时硅油的氧化稳定性仍比矿物油等为好,它的使用温度可达200℃。闪点在300℃以上,凝点在-50以下。 ★粘压系数:硅油的粘压系数a比较小,即粘度随压力的变化较小,改变其侧链的长短和性质可改变a的大小。如果侧链是H,如甲基氢硅氧烷,则a变小,而侧链是苯基如甲基苯基硅氧烷。则变a增大。 ★润滑性:与其它合成润滑油相比,硅油的边界润滑性,特别是对钢一钢磨擦副的润滑性较差,又不易与矿物油相容,这是限制硅油使用的因素之一。 ★其它:甲基硅油还有优良的化学稳定性和电绝缘性能,还能抗水、防潮,因此适用于电子工业和仪表工业中。 硅油的应用:硅油主要应用于电子电器、化妆品、汽车运输、机械、轻工、化工、纤维、办公设备、医药和食品工业等工业领域中。主要用作高级润滑油、润滑脂,扩散泵油、加热介质,苯基硅油可在180~220℃较长时间的使用。 四、原材料:二甲基硅氧烷混合环体、六甲基二硅氧烷 五、项目总投资:12000万元 六、项目投资经济效益:销售价格30000元/吨,年销售收入6亿元。
10kt/a高温胶 一、项目名称:10kt/a高温胶 二、建设内容与生产规模:年产1.2万吨高温胶 三、项目提出的依据和产品市场需求分析: 性能:高温硫化硅橡胶能在-50~+250℃温度范围内长期使用而保持其橡胶弹性,并具有优异的电绝缘性、耐候、耐臭氧、耐某些化学药品、高透气性及生理惰性等优点。广泛应用于电气电缆、航空航天、汽车制造及其它方面,且消耗量在逐年增加。 用途:热硫化(HTV)硅橡胶是普遍使用、很受欢迎的聚硅氧烷之一。由于它具有许多其它合成橡胶不具备的性能,例如:使用温度广、耐假性和耐疲劳性能好、电气性能和加工工艺性能优异、生理惰性等等,因此在航天航空、电子电气、汽车工业、医用等行业得到广泛的应用。 随着IT行业的发展,用于该行业的各类按键需求量越来越大。与金属弹簧片按键相比,HTV硅橡胶混炼胶按键由于优点突出,如装配简单、弹性接触、导通稳定、手感好、传输信号可靠等等;所以HTV硅橡胶混炼胶的用量在该行业逐年上升,是国内HTV硫化