有机硅生产技术-1讲课讲稿.ppt

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1、有机硅生产技术-1有机硅化合物：含有Si—C键的化合物，其中Si原子通过有机基团的碳原子与之相连，亦即至少有一个有机基团结合到Si原子上才能形成有机硅化合物。如：CH3SiH3、ClCH2SiCl3、C6H5SiCl3、(C2H5)2Si(OC2H5)2——有机硅而：SiCl4、SiC、Si3N4、Na2SiO3、H3SiCN、Si(OC2H5)4——无机硅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

2、”。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，是一个国家综合国力的标志之一。众所周知，硅是自然界中含量最丰富的元素之一，它仅次于氧约占地壳总质量的1/4，Si比C的含量要高很多。Si和C同属元素周期表第四主族元素，而且Si是紧靠C，而比C原子仅多一个周期。

3、因此，它们之间有着某些相似的化学物理性质，但两者毕竟所处的周期不同而存在不少差异。C的原子序数为6，即6个电子分两层排列，C原子的共价半径为0.077nm；而Si的原子序数为14，即14个电子分成三层排列，其共价半径为0.117nm，即比C原子大1.5倍。由于Si的核外电子数（亦即核内正电荷数）比C多，且核内电荷得以较好的屏蔽，故Si电负性较低（Si=1.8，C=2.5）。Si与C均有4个未成对的S电子及P电子，故它们可与电负性较高的元素或基团（如O、Cl等）及电负性较低的元素或基团（如H、CH3、C2H5、C6H5等）反应，达到共价饱和。因

4、而，在一般的Si、C化合物中，Si与O主要形成单键，而C与O则优先生成双键。在生成聚合物时，Si主要以Si－O－Si为主链，而C则主要以C－C－C为主链。位于第二周期的C，其配位数只能是4，而处于第三周期的Si，除S与P轨道外，还有5个可供成键的空3d轨道，所以Si的配位数在一般化合物中为4，但也可＞4或＜4，还可用来形成ｄπ－ｄπ配键，使其具有部分双键的性质。这是有机硅化合物与无机硅化合物既有相似处又有不同点的根源。2、分类及用途有机硅化合物分成两大类：一类是有机硅的低分子化合物，即硅烷单体及其衍生物；第二类是有机硅高分子化合物，包括硅氧烷

5、中间体及聚硅氧烷产品（如硅油、硅橡胶及硅树脂等）。有机硅产品按其形态和应用方式大体分为：硅油、硅橡胶、硅树脂和硅烷偶联剂四大类，前三种是氯硅烷单体(主要为二甲基二氯硅烷)经水解、裂解，缩为聚硅氧烷(基础聚合物)，再与各种助剂、添加剂、改性剂以及填料等配合加工而成，其用量占有机硅产品的90%以上；硅烷偶联剂是有机官能基硅烷，一般为非聚合物。3、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

6、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

7、开发新品种，拓宽应用领域，提高性能指标，满足用户需求。4、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

8、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