有机硅市场及技术调研报告Word格式.docx
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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，具有外表张力低、粘温系数小、压缩性高、气体渗透性高等根本性质，并具有耐上下温、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、外表活性、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、硅外表活性剂〕、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。
有机硅产品的根本结构单元（即主链）是由硅一氧链节构成的,侧链那么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，具有耐上下温、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，生理惰性和低外表张力。
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、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，光导系数比拟高，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，硫化时不释放小分子，具有良好的机械强度并且耐热、耐寒、耐候、防潮、防震、无毒无腐蚀，是用作光纤涂层的理想涂料。
硅橡胶光纤保护涂料还有一个优点是易从光纤外表剥离做成光缆接线端，简化了在野外制备接头和终端的工艺，节省了安装费。
②、用于电子元器件的灌封和涂覆保护
室温硫化硅橡胶或有机硅凝胶用于电子电气元件的灌封，可以起到防潮、防尘、防腐蚀、防震的作用，并提高使用性能和稳定参数，而且其在硫化前是液体，便于灌注，使用方便。
应用有机硅凝胶进行灌封时，不放出低分子，无应力收缩，可深层硫化，无任何腐蚀，硫化后成透明弹性体，对胶层里所封装的元器件清晰可见，可以用针刺到里面逐个测量元件参数，便于检测与返修。
室温硫化的泡沫硅橡胶用于电子计算机内存储器磁芯板，经震动、冲击、冷热交变等多项测试完全符合要求。
加成型室温硫化硅橡胶的根底上制得的耐燃灌封胶，用于电视机高压帽及高压电缆包皮等制品的模制非常有效。
对于不需要进行密闭封装或不便进行浸渍和灌封保护时，可采用单组分室温硫化硅橡胶作为外表涂覆保护材料。
一般电子元器件的外表保护涂覆均用室温硫化硅橡胶，用加成型有机硅凝胶进行内涂覆。
近年来，玻璃树脂涂覆电子电器及仪表元件的应用较为广泛。
③、用于半导体器件的塑料封装
℃，搁置期为6个月〕，用前需升至室温。
另外，这类材料的催化体系与环氧和有机硅模塑料的组分不相容，假设模具或设备被其它模塑料污染，将会抑制其固化而发生粘连，故用前需清洗设备。
④、用于电子产品的导电连接器件
导电硅橡胶连接器，由甲基乙烯基硅橡胶为胶料，参加导电填料及其它配合剂制成，用其连接电路有显著优点，如不需要焊接、不会损坏接触面、形成一层气密封闭、具有缓冲和防震作用、易于适应多种接触方法等，因而成为现代电子技术重要的连接元件，广泛用于电子手表、电子计算机、仪表、自动控制板、家用电器上，如电子计算机导电胶键钮、微型弹性连接器、微波馈线法兰密封圈、导电硅橡胶胶辊等。
此外，利用导电硅橡胶的压敏特性，可以制造各种无触点开关和压敏电阻。
⑤、用作仪器仪表的导热介质
导热硅脂除具有一般硅脂的优良性能外，更突出的是低油离度〔趋向于零〕、更高的导热性及热稳定性，可用作无线电功率晶体管和半导体晶体管的填充热传导体，既绝缘又散热。
⑥、用作仪器仪表的阻尼减震油
硅油具有低的粘温系数和蒸汽压，并具有吸收振动、防止振动传播的性能，减震性能受温度影响很小，加之稳定性好、耐剪切和压缩、无毒无腐蚀、容易得到各种粘度，因此广泛用于仪器仪表的阻尼减震油和乳液。
二、生产工艺流程
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响器〔直接流化床〕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响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
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，由几种根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。
任何高分子材料的开展，关键在于单体技术的开展。
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开展水平。
℃~300℃的温度下合成混合单体，经过8个~10个精馏塔别离出各种有用的精单体.氯化氢回收循环使用。
国外采用该工艺技术的有机硅生产装置单台反响器能力一般在3万吨/年~5万吨/年,而装置总规模往往在10万吨/年以上。
从生产技术上看，我国各有机硅生产厂均采用直接流化床合成甲基氯硅烷。
国内外有机硅技术指标比拟见表1。
有机硅单体由硅粉与一氯甲烷反响合成，一氯甲烷是由甲醇与氯化氢脱水反响合成〔CH3OH+HCl=CH3Cl+H2O〕，一氯甲烷和单质硅可以通过反响2CH3Cl+Si=Si（CH3）2Cl2得到制备有机硅最重要的单体二甲基二氯硅烷。
二甲基二氯硅烷经nSi（CH3）2Cl2→Sin（CH3）2n聚合得到有机硅。
理论上每吨一氯甲烷消耗甲醇0.634吨,每吨二甲基二氯硅烷消耗甲醇0.496吨。
目前，星火化工厂是我国第一套具有万吨级有机硅装置的企业，这套装置也是我国唯一的工业性试验装置，但与国外先进水平相比仍有较大差距。
从工艺技术的其他方而来看，还必须对以流化床反响器为核心的甲基氯硅烷合成系统进行较长周期的稳定运行，对催化体系、原材料质量标准及合成反响工艺条件等还需进行进一步的深入研究。
表1国内外有机硅技术指标比拟
指标
国外先进水平
国内先进水平
单机产量（万吨/年）
10
1
单体中二甲基氯硅烷质量分数/%
>
80
原料消耗
硅粉（kg/ml）
<
240
300
氯甲烷（kg/ml）
800
1000
流化床年运时间/h
8000
三、有机硅在国外情况
1、生产及消费情况
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/年，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%。
因此兴旺国家都把有机硅材料作为21世纪新材料的重点加以开展。
表22000年世界有机硅单体产量分布
公司名称
生产能力〔万吨/年〕
%
道康宁公司（美国）
35
23
通用电气公司（美国）
22
15
瓦克尔化货公司（德国）
2
信越化学公司（日本）
18
12
罗地亚公司（法国）
其他
51
34
1995年.全球有机硅单体年产量在100万吨/年以上。
到2000年单体总产量超过150万吨，其生产主要集中在占全球有机硅总生产能力的70%以上的美国、日本、德国和法国4个国家五大有机硅生产商。
表32000年世界有机硅产品的消费构成
消费构成
北美
欧洲
日本
硅油
46
40
58
弹性体
52
硅树脂
3
8
7
2003年.美国市场对有机硅产品的需求继续以4%~6%的速度增长。
有机硅工业一般以当地国民生产总值的2倍~3倍的速度增长。
尤其在汽车和建筑业市场。
但最近这两个领域的增速有可能减缓，而个人护理品和加工业方而的用量由于引进全新的性能那么可能以两位数的速度增长。
今后几年，拉丁美洲和中东地区的有机硅聚合物产品市场会以高于全球的平均速度增长。
美国和西欧是全球聚硅氧烷最成熟的市场.但今后仍将会以高于其GDP的速度增长。
在亚洲.有机硅聚合物消费增长迅速。
聚硅氧烷和硅烷市场需求增长主要集中在除日木之外的亚洲其他地区和国家。
随后，亚洲的增长趋势减缓甚至出现倒退.但日前又开始上升。
可以预计.亚洲地区有机硅业务增长在全球仍将是最强劲的。
2、世界趋势
世界几大有机硅生产厂商最近几年进行了一系列投资及兼并活动。
1997年底.美国通用电器公司（GE）和拜尔公司在欧洲的有机硅部门进行了合并，于1998年7月成立了新的合资企业。
美国通用电器公司（GE）和日本信越化学工业株式会社又于2000年10月宣布双方签定合作协议，共同投资2.5亿美元在泰国的亚洲工业园.建立亚洲最大的有机硅厂，合资企业名称为亚洲有机硅单体，由GE东芝有机硅和日木的有机硅生产厂商信越化学工业株式会社各拥有50%股份.主要生产硅烷单体和硅氧烷。
于2001年第二季度开工，20
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