上海品茶

您的当前位置: 上海品茶 > 三个皮匠报告百科 > 有机硅

有机硅

目录

有机硅是什么

有机硅,即有机硅化合物,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,习惯上也常将通过氧、硫、氮等使有机基与硅原子相连接的化合物也当做有机硅化合物。有机硅小分子化合物含(CH3)2SiCl2(二甲基二氯硅烷)、 (C6H5)2SiCl2(二苯基二氯硅烷)等;有机硅聚合物包括聚硅氧烷、聚碳 硅烷及聚氮硅烷等,其中聚硅氧烷是数量最多、研究最深、应用最广泛的一类,约占总用量的90%以上。狭义的有机硅通常指聚硅氧烷,它原料易得,无毒无害,现已被人们所重视,也是一种环保友好的高分子材料。

有机硅产品种类的不断增长应用领域也随之不断拓展,可广泛应用于航天航空、电子电器、建筑、运输、化工纺织、食品、轻工、医疗等多种领域,下游产品超过1万种,被称为“工业味精”、“科技发展催化剂”和“工业维生素”。

有机硅单体通过水解、裂解等工序制成以聚硅氧烷(DMC)为代表的有机硅材料中间体,中间体进一步合成得到硅油、硅橡胶、硅树脂、硅烷偶联剂等四类有机硅深加工产品。

有机硅的产品

(1)硅油:一种不同聚合度链状结构的聚有机硅氧烷,一般是无色(或淡黄色)无味、无毒、不易挥发的液体。按所含有机基团的不同,硅油可分为二甲基硅油、甲基含氢硅油、甲基苯基硅油、乙烯基硅油以及各种有机基改性硅油如氨基改性硅油、环氧改性硅油等,各种硅油中以甲基硅油的应用最为广泛。

(2)硅橡胶:是由线性聚硅氧烷混入补强填料,在加热加压条件下硫化生产的特殊合成弹性体按其硫化特性可分为热硫化性硅橡胶和室温硫化型硅橡胶两类,按性能和用途的不同可分为通用型、超耐低温型、超耐高温型、高强力型、耐油型、医用型;按所用单体的不同,可分为甲基乙烯基硅橡胶、甲基苯基乙稀及硅橡胶、氟硅、腈硅橡胶等。

(3)硅树脂:一种热固性的塑料,具有优异的耐热性、电绝缘性及良好的防水效果,主要用于制作高温涂料、封装材料、接合涂料、清漆、绝缘漆、压敏胶、层压树脂、脱膜剂、粘合剂、砖石防水剂等。

(4) 硅烷偶联剂:由硅氯仿和带有反应性基团的不饱和烯烃在铂氯酸催化下加成,再经醇解而得硅烷偶联剂用于玻璃纤维的表面处理、无机填料填充塑料和密封剂、粘结剂和涂料的增粘剂。硅烷偶联剂可使高分子聚合物与无机填料产生良好的偶联效果和补强效果,降低摩尼黏度,改善加工操作性,提高物理强度

(5) 气相白炭黑:又名二氧化硅,是利用有机硅生产过程中副产的一甲单体制成的一类特殊的硅化学品,现已发展成为有机硅行业的一大分支。

有机硅
有机硅

有机硅的优点

有机硅材料是同时具有有机和无机结构的高分子材料,其耐温性、耐候性、电气性 能、生理惰性及表面性能优异。

(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

(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,是最好的电绝缘材料,也可做成不同导电,同时防水、防垢,特殊条件可自我愈合

(4)耐老化

耐光、耐温、材料性能数十年、上百年不变化,可应用在空间用途、地标、航标;高层建筑、大型桥梁、涵洞的防震减震材料等

(5)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,与动物机体无排异反应,并具有较好的抗凝血性能。

(6)非石油基

不依赖石油,资源充足,成本不高。

(7)低表面张力和低表面能

有机硅的主链十分柔顺,这种优异的柔顺性起因于基本的几何分子构形。由于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。具有可疏水、消泡、泡沫稳定、防粘、润滑、上光等各项优异性能。

有机硅

有机硅的应用领域

有机硅在汽车工业、电子电器业、电缆工业、航空航天工业、建筑业、新能源、医疗卫生等领域应用广泛

(1)医疗卫生:利用无毒胜利惰性,耐生物老化等特性应用,如婴儿奶嘴、各种医疗用软管、插管、整容修复、人造器官、药物胶囊、隐形眼镜和人工角膜、齿科印模材料、防噪音耳塞等。

(2)电子电器业:利用其耐疲劳,耐高温,耐臭氧,介电性,粘结性等特性应用在以炭黑为导电介质的HTV,用作手机、电脑、电话、传真机各种电器键盘的按键键盘;绝缘子正在逐步淘汰陶瓷制品用于输电线路等;包装、灌注、粘结、浸制和涂覆等材料;高效环保的发光材料:LED市场飞速成长,推动室温硫化硅橡胶在LED芯片固定和LED镜头灌封保护的应用;LSR液体硅橡胶是半导体芯片和电子器件优良的灌装和保护材料等。

(3)汽车工业:利用其耐高温,耐油,耐疲劳,粘结性等特性应用在汽车点火线、火花塞保护罩、加热及散热品软管、消声器衬里、加油泵、进油阀、垫圈和密封件、软管、阀门和其他如波纹管、排气管挂架、雨刮片等,现场成行的密封圈、汽车挡风玻璃,门窗框架、反光灯,排气管及易受水淋设备的粘结密封

(4)航空航天工业:利用其耐高温,耐臭氧,耐潮湿,耐疲劳,耐燃耐腐蚀,耐辐射等特性应用在飞机和宇宙飞船的各种胶管、氧气面罩、密封垫圈、缓冲防震层、开关护套、宇宙飞船窗口、真空泵系统和电子设别的密封、烧蚀涂层、耐油部位的密封,透光率高达91%的有机硅凝胶,飞机三合风挡玻璃的中间粘合层,发动机部件的精密铸造。

(5)电缆工业:利用其电绝缘性,耐潮湿等特性应用在电缆工业,其中用硅橡胶绝缘的电缆有电力电缆、船舶电缆、航空电线、点火电缆、加热电缆、原子能电缆等。制得的高压输变电用复合绝缘子,不仅重量只有瓷质绝缘子的五分之一到十分之一,方便使用,而且耐污闪性能好,确保高压输变电网的安全运行。陶瓷化硅橡胶电缆可以取代现行的氧化镁矿物绝缘耐火电缆和云母带绕包,塑料复合绝缘耐火电缆在高温火焰的烧蚀后,形成坚硬的铠体,保护着电线电缆不被烧坏,从而达到保证电力通讯畅通的目的。

(6)建筑业:利用耐老化,着色,粘结性等特性应用,如建筑领域的胶黏剂、密封剂、填缝剂,高层建筑物嵌板,幕墙接缝的密封,厨房瓷砖周围空隙的填平和水斗,便池周围的密封等取代沥青,用于公路接缝的密封剂。新能源耐紫外线应用于光伏发电产业等新能源方面,如太阳能电池组件(边框密封、接线盒灌封)和大功率LED照明(芯片固定、灌封、硅橡胶直接成型镜头)

(7)其他领域:利用其不粘,选择性透气,耐水蒸汽,粘结性,防真性的特点,应用在透气性薄膜、印刷用胶锟、高压锅密封圈、厨房家居用品类;古代文物复制的模具,常规武器上的密封,厨房家居用品等

有机硅

有机硅产业链

有机硅单体是由硅粉与氯甲烷反应所得各类甲基氯硅烷总称,称为粗单体,一般项目公 布产能为粗单体产能。聚硅氧烷是由单体中二甲基二氯硅烷经水解,裂解重排所得以 D4(八甲基环四硅氧烷)为主的环体混合物,通常为 DMC。功能性硅氧烷主链为-Si-O-C- 结构的有机硅小分子统称为功能性硅烷,是一类非常重要、用途非常广泛的助剂。白炭 黑是无定形硅酸和硅酸盐产品的总称,主要是指沉淀二氧化硅、气相二氧化硅和超细二 氧化硅凝胶,也包括粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等。

有机硅

有机硅相关政策

政策端看,有机硅密封胶行业属于国家产业政策鼓励发展的行业。2015 年,国务院发布《中国制造 2025》和七大战略性新兴产业,将新材料列为重点突破发展的战略领域之一。2018年1月,国家制造强国建设战略咨询委员会等组织编制了《中国制造 2025》重点领域技术创新路线图(2017),其中明确提出重点发展硅橡胶、硅油、硅树脂等;2022 年政府工作报告中指出碳中和的大背景下,新能源汽车、医疗消费等需求的大幅增长将直接带动有机硅需求的增长,充分说明了有机硅材料对国民经济发展的重要性。

有机硅

参考来源:

2022年工业硅、有机硅、多晶硅市场供给需求现状及发展趋势分析报告(28页).pdf

2022年工业硅、有机硅市场供需格局及合盛硅业优势分析报告(34页).pdf

【研报】有机硅行业深度分析:有望开启新一轮景气周期-20201115(18页).pdf

分享到微信 分享到微博 分享到QQ空间
会员购买
客服

专属顾问

商务合作

机构入驻、侵权投诉、商务合作

服务号

三个皮匠报告官方公众号

回到顶部