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有 机 硅 化 学


东丽有机硅公司(1966年,后并入DC)
④法国:罗纳—普朗克公司(Rhone-Poulene) 米德兰公司(Midland),现转入DC公司 ⑤英国:ICI帝国化学工业公司(现转入R-P) ⑥苏联:坦可夫斯基有机硅厂 ⑦中国:北京化工二厂 ⑧印度、罗马尼亚、捷克等 西伯利亚有机硅厂 上海树脂厂等
吉化公司
4.1有机硅领域21世纪研发及其产业化的主要课题
①高选择性、高活性和长寿命合成各类有机硅化合物的催化体系继续研发 ②硅—硅、硅—碳和硅-氧等功能有机硅材料继续研发 ③硅—碳主链和硅-金属杂化高分子材料继续研发
④有机改性有机硅材料继续研发
⑤有机硅改性有机材料继续研发 ⑥有机硅聚合物合成和加工技术研发
① H2PtCl6/异丙醇催化体系研究与改进 ② 过渡金属配合物催化硅氢化反应研究与应用 ③ 高分子负载过渡金属配位络合物催化剂的研究与应用
3.5室温硫化硅橡胶及其工艺研究与产品开发
①RTV-1、RTV-2硅橡胶的制造和应用。 ②RTV-1硅橡胶就地成型工艺研究与应用开发 ③RTV-1硅橡胶就地成型工艺研究与应用开发
80
40
Bayer AG (拜尔)
Leverkusen
130
65
与GE合资
德 国
Wacker Chemic Gmbh (瓦克化学)
Burghausen
180
90
Hü Silicone Gmbh ls (赫斯公司)
Rheinfelden Nü nchriz
80
40
原为民德有机 硅厂,被Hul 收购后进行 整改扩建
国 家
公 司
厂 址
备 注
Dow corning Corp (道康宁)
Midlang,MI Carrollton,KY
200
100
美 国
General Electric (通用电气)
Waterford,NY
200
100
Witco Corporation (威特科)
South Charleston,WV Sisterville, WV
0.23
0.26
0.245~0.28
4
氯甲烷单耗(t/t粗MCS)
0.82
0.82
0.86~0.9
5
铜催化剂单耗(t/t粗MCS)
0.004
0.008
0.005~0.006
6 (二) 二甲水解 、裂解 7
总收率(以DMC/D4 计,%)
≥98
≥98
95~97
每吨粗MCS得DMC/D4(t/t)
0.5
50
GE占49%股份
前 苏 联
30
15
76
38
合 计
1510.0
755
3.2有机硅产品由军品到民用,有机硅走进千家万户的应用
开发应用领域涉及航空、汽车、电子、电力、纺织、皮革、塑
料、橡胶、涂料、油墨、化妆品、造纸、建材、建筑等行业和 高新技术研发。
3.3有机硅专利、论文、产品和产值飞速增长
3.4加成法合成含碳官能团有机硅化合物催化体系的创新
溶剂
3RMgCl+2SiCl4 +H2O Ph2SiCl2 Ph2Si(OH)2 RSiCl3+R2SiCl2+3MgCl2 -HCl (Ph2SiO)3 1.3 迪尔塞(Dilthey)进行了有机氯硅烷水解反应
2. 1938年—— 1970年有机硅化学基础理论和工 业化合成、材料加工方法和应用技术的创立,有机 硅产业的形成、壮大。

1)硅
0.47~0.49
0.572
0.621
11
2)甲醇
1.0
1.15
1.41
3)铜催化剂
0.008
0.017
0.012
4)外供氯化氢
0.15
0.32
0.77
3
我国有机硅研发情况及水平
①有机卤硅烷合成 ②硅油及其二次加工品开发 ③硅橡胶研究与开发 ④硅树脂 ⑤硅烷偶联剂 ⑥其它有机硅烷化合物 ⑦有机硅材料助剂 ⑧功能有机硅材料
卤硅烷
羟基硅烷(硅醇) 烃氧基硅烷 酰氧基硅烷 氨基硅烷 氰基硅烷 异氰酸基硅烷
Si-SH
Si-ON=RR/ Si-NHCOR Si-OCR=CH2 Si-ONR2 Si-OOH
巯基硅烷(硅硫醇)
酮肟基硅烷 酰氨基硅烷 异丙烯氧基硅烷 氨氧基硅烷 过氧化硅烷
③有机硅官能团化合物命名举例
SiCl4——四氯化硅
⑦新型的抗振动、冲击吸收和隔音材料 ⑧有机硅液晶材料
⑨有机硅及其改性医药
⑩有机硅人造器官及医疗器件 11有机硅农药及助剂
12有机硅催化剂和高分子材料助剂载体
13有机硅表面活性剂 14其它
4 有机硅化学及其材料的未来(2000年——)
有机硅化学及其材料科学研发将持续发展,有机 硅产品是不会因社会和科学技术进步而被淘汰,它 们的应用将更普及。
法 国
Rhone-Poulene (罗纳普朗克) Dow corning Corp (道康宁) ICI Ltd Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd(信越化学)
Roussillon
100
50
Barry Wales
100
50
英 国
Steventon Isobe Gumma Takefu,Fukui Ichihara,Chiba Kanazu,Fukui Tsurumi Ohta Guma
中国氟硅协会技术培训中心培训班教学大纲——
有 机 硅 化 学
一、有机硅化学及其工业的过去、 现在和将来
1. 19世纪60年代——20世纪30年代末有机硅化 合物出现及其化学研究的开始
1.1 1863年弗里德尔/克拉夫茨首先合成有机硅化合物。
ZnEt2+SiCl4→SiEt4+ZnCl2
不同化学家利用汞试剂、钠试剂合成PhSiCl3和SiPh4。 1.2 1898—1938年基平(Kipping)首先利用格氏法合成系列有机硅化合物。
三、有机硅化合物及其聚合物化学结构与命名
3.1 有机硅官能团化合物
①化合物通式样 RnSiX4-n R为不含有机官能团的烷基或芳基,X为硅官能团,n=0,1,2,3。 ②有机硅官能团化合物中x取代基举例:
取代基 Si-H 名 称 (H)硅烷 取代基 Si-NCS 名 称 异硫氰酸基硅烷

Si-X
Si-OH Si-OR SiOCOR Si-NR2 Si-CN Si-NCO
0.45
0.4~0.44
(三) 氯甲烷合成
8
甲醇单耗(t/t-氯甲烷)
0.64
0.64
0.65﹡~0.7
9
氯化氢单耗(t/t-氯甲烷)
0.73
0.73
0.73﹡~0.9
10
氯化氢回收利用率(以DMC/D4计)
>85
76
50~70﹡
初级硅氧烷(以DMC/D4计) 原料单耗(t/t) (四) 综合指标
2.1 有机硅化学及产业建立功勋的化学家
美国:海德(J.F.Hyde)
帕洛德(W.J.Patnode)
罗乔(E.G.Rochow) 苏联:多尔高夫(Б.Н.ДОЛГОВ)
安德里阿洛夫
(K.A.AHДРИаНОВ) 法国:米勒(R.Miiller)
2.2 1938年—1970年有机硅领域创新工作
①1941年Rochow发明直接法合成有机硅单体。 ②有机硅单体水解缩聚反应制备有机硅高分子材料(硅树脂、硅油) 产业化和应用。 ③有机硅氧烷环体开环聚合方法合成硅橡胶及其应用开发。 ④气相白炭黑的制造及其在有机硅材料中应用。
30
15
已被R-P收购
180
90
日 本
Torry Silicone Co., Ltd.(东丽有机硅公司) Toshiba Silicone Co., Ltd. 坦可夫斯基有机硅厂 西伯利亚有机硅厂 切柯里有机硅厂 俄罗斯“UHKOC”股份公司 中国、印度、 罗马尼亚、巴西等
24
12
DC占65%股份
100
2005年:15―20万吨
2010年:80万吨左右
2 国内外有机硅单体生产技术水平综合指标(2004年)对比
序 号


国外先进水平
俄罗斯水平
国内水平①
1
流化床年开工时数(hr)
>7200
7200
~7000
2
二甲选择性(%)
85~90
≥80
>80﹡
(一) 甲基氯 硅烷合成
3
硅粉单耗(t/t粗MCS)
② 有机硅烷偶联剂产品和应用领域创新: 增强塑料、涂料、油墨、粘合剂、密封材料、橡胶、纺织物 整理、高分子材料交联、高分子材料与金属复合、均相络合催化剂固 相化载体、酶工程、分离材料等。
3.10 有机硅烷试剂合成及其在有机和聚合物合成中的 应用 ①有机硅烷在有机合成中作为基团保护试剂。
②有机硅烷试剂用于有机化合物,药物,生物农药,
3. 1970年——2000年是有机硅化合和聚合物合成、 产品制造工艺、应用技术不断创新、应用领域拓展, 促成了有机硅化学及其材料领域飞速发展期
3.1直接法合成有机硅单体合成工业大发展
直接法合成有机硅甲基单体生产能力(2000年)状况
甲基单体 生产能力 (kt/a) 折(聚)硅 氧烷生产 能力(kt/a)
CH3Si[ON(C2H5)2]3——甲基三(二乙氨氧基)硅烷
CH2=CHSi[OOC(CH3)3]3——乙烯基三过氧叔丁基硅烷
④甲硅烷基衍生物
H3Si-称为甲硅烷基。含H3Si-基的化合物称为甲硅烷基衍生物, 并可用通式:(R3Si)nY表示。R为相同或不相同的有机基或表中所列
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