1-章基凱-有機(jī)硅技術(shù)發(fā)展

1、有機(jī)硅技術(shù)開展趨勢及下游產(chǎn)品研究方向探討章基凱、劉佩華上海愛世博有機(jī)硅材料上海高分子材料研究開發(fā)中心當(dāng)前世界有機(jī)硅材料技術(shù)開展方向?yàn)榫哂懈咝阅?、多功能和?fù)合化，通過 配合技術(shù)的進(jìn)步、添加新的添加劑、通過改變交聯(lián)方式，共聚、共混等改性技術(shù) 實(shí)現(xiàn)有機(jī)聚合物與有機(jī)硅材料復(fù)合。隨著北京2021年申奧和上海2021年申世博 會成功，綠色奧運(yùn)、科技世博的概念為國內(nèi)有機(jī)硅行業(yè)創(chuàng)造了巨大的開展契機(jī)。 分析國外有機(jī)硅產(chǎn)品開展趨勢，結(jié)合我國高新技術(shù)開展的走向，有機(jī)硅產(chǎn)業(yè)化方 向應(yīng)緊扣住世界有機(jī)硅技術(shù)開展趨勢，以具備有高可靠性、節(jié)省能源、綠色環(huán)保 型，阻燃型的新型有機(jī)硅或改性有機(jī)硅材料為重點(diǎn)開發(fā)對象，同時(shí)，有機(jī)硅還

2、是 各種高科技復(fù)合材料的添加劑和改性材料，且能夠促進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域的新材料研發(fā)， 并衍生出一條具有廣闊用途的新材料產(chǎn)業(yè)鏈，因而有機(jī)硅產(chǎn)品的不斷開展對于整 個(gè)社會的節(jié)能、保護(hù)環(huán)境及促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會可持續(xù)開展將起到積極的作用。同時(shí), 加強(qiáng)有機(jī)硅根底理論的“創(chuàng)新研究，組織全國有良好工作根底的研究力量，在 這一工程的統(tǒng)一規(guī)劃下，分工合作，發(fā)揮各自優(yōu)勢，瞄準(zhǔn)有機(jī)硅前沿領(lǐng)域，研究 重點(diǎn)放在重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域或重點(diǎn)產(chǎn)品高附加值產(chǎn)品方面。自主開發(fā)并快速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè) 化生產(chǎn)，參與市場競爭，從競爭中求開展，這是符合國家所倡導(dǎo)的總體方向的。 一、有機(jī)硅下游產(chǎn)品研究方向有機(jī)硅相對于傳統(tǒng)材料來講，無異是一場革命，中國的有機(jī)硅產(chǎn)業(yè)太需要

3、開展，而有機(jī)硅產(chǎn)業(yè)的延伸又事關(guān)中國經(jīng)濟(jì)諸多領(lǐng)域的未來與前景。為此我們認(rèn) 為有機(jī)硅下游產(chǎn)品的研究方向應(yīng)緊扣世界有機(jī)硅產(chǎn)品技術(shù)開展趨勢和市場需求 這兩個(gè)重要方面，還應(yīng)具有一定科學(xué)技術(shù)價(jià)值和特色以及創(chuàng)新點(diǎn)同時(shí)應(yīng)該有明確 的目標(biāo)。1.科學(xué)技術(shù)價(jià)值方面工程研究的科學(xué)技術(shù)總體價(jià)值在于：快速提升我國有機(jī)硅行業(yè)中高新技術(shù) 開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化技術(shù)能力，并能在我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)相關(guān)領(lǐng)域得到應(yīng)用，形成有機(jī)硅產(chǎn) 業(yè)群和專利群。有機(jī)硅具有深度產(chǎn)品開發(fā)價(jià)值。隨著國內(nèi)有機(jī)硅單體生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大和生 產(chǎn)技術(shù)水平的提高，有機(jī)硅單體供給緊張狀況已得到緩解，有機(jī)硅行業(yè)將徹底擺 脫制約下游開展和延伸的單體、中間體問題，下游產(chǎn)品及深度加工產(chǎn)品如硅橡

4、膠、 硅樹脂、有機(jī)硅涂料、特種硅材料等將會進(jìn)入快速開展時(shí)期?？梢灶A(yù)見，開發(fā)和 銷售有機(jī)硅下游產(chǎn)品具有更高利潤和更高附加值的高端產(chǎn)品將成為有機(jī)硅單體 后又一市場競爭的焦點(diǎn)。而由于目前這一市場兒乎完全依賴進(jìn)口產(chǎn)品，因此高端 產(chǎn)品必將成為國內(nèi)具有雄厚研發(fā)實(shí)力的有機(jī)硅生產(chǎn)廠商今后幾年乃至更長時(shí)期 新的利潤來源，代替局部或全部進(jìn)口產(chǎn)品將是有機(jī)硅產(chǎn)業(yè)延伸開展的必然趨勢。 為此，工程提出的關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)的價(jià)值取向是對有機(jī)硅產(chǎn)業(yè)的規(guī)模開展帶動(dòng)新材 料產(chǎn)業(yè)鏈上的核心技術(shù)，并且從可持續(xù)開展角度對當(dāng)前和未來的技術(shù)進(jìn)行布局。有機(jī)硅材料對產(chǎn)業(yè)開展和城市建設(shè)具有積極的應(yīng)用示范推廣價(jià)值。有機(jī)硅 的應(yīng)用將涉及到整個(gè)科技開展規(guī)劃

5、的相關(guān)主題：即在健康中國中有機(jī)硅在生命科 學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用；在生態(tài)中國中有機(jī)硅在保護(hù)環(huán)境及現(xiàn)代農(nóng)業(yè)開展中有不 可替代的作用；在精品中國中有機(jī)硅的引入將提升我國汽車、建材等行業(yè)的國際 競爭力；在數(shù)字中國中有機(jī)硅將有效支撐了電子顯示屏等國家支柱性產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)（9）耐高溫阻燃型苯基硅橡膠（含泡沫硅橡膠）研究開發(fā)帶有緩沖特性的高伸縮性，耐高溫阻燃硅橡膠及其復(fù)合材料。這種材料 能保證儀器設(shè)備進(jìn)入800-1000溫度區(qū)域仍能保持所存儲的信息?？蓱?yīng)用與作 為信息存儲器殼體間的隔熱保護(hù)材料，對于航空航天的隨機(jī)飛行信息存儲器記憶 模件（黑匣子）的高溫保護(hù)材料、鐵路交通與船舶航運(yùn)的高溫防護(hù)，保證在火災(zāi) 等特殊情

6、況時(shí)控制系統(tǒng)及記錄信息的電子設(shè)備能正常工作，造船工業(yè)上熱力管道 的外表絕熱以及核電站消除事故后果，預(yù)防放射性物質(zhì)泄漏侵入周圍環(huán)境。隨著 我國高科技、宇航、造船、鐵路運(yùn)輸、集裝箱工業(yè)開展，急需這種耐高溫阻燃泡 沫硅橡膠復(fù)合體系列產(chǎn)品。保型防水抗污染和水性有機(jī)硅木材防火涂料研究本課題緊扣國際高分子聚合物開展方向。通過互穿網(wǎng)絡(luò)、高分子化學(xué)物理混 合技術(shù)、配合技術(shù)或乳液聚合技術(shù)合成出具有：良好抗油脂性能、良好耐污染性 能、良好的水分保持性、良好的透氧性、防潮性、良好的防水性能?？勺鳛樾滦?化學(xué)建材、防水防油污染新型硅氧有機(jī)乳液。也可以通過合成硅-氟（Si-F）有機(jī) 聚合物并在該根底上產(chǎn)生新型防水防污染

7、劑，它可用于修補(bǔ)及對于石材和文化工 藝品的長期保護(hù)，使其不受有害環(huán)境侵害，保護(hù)對象包括紀(jì)念碑、雕刻品、繪畫、 紡織品、木材紙張等。我國古建筑多以木材為主要材料，耐火等級僅為三、四級，極易發(fā)生火災(zāi)。 據(jù)計(jì)算，古建筑的火災(zāi)荷載是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑物的31倍。近年來，古建筑 火災(zāi)頻發(fā)，例如武當(dāng)山金寺頂火災(zāi)令世界型文物毀于一旦、令人痛心疾首。我國 列入國家保護(hù)文物的保護(hù)單位有1萬多家，可見木材防火涂料潛在市場之大。俄 羅斯在實(shí)驗(yàn)室初步開發(fā)出有機(jī)硅木材防火涂料。涂有該涂層的木材在200C用煤 氣爐燃燒時(shí)，木材外表形成阻隔層不著火，而且內(nèi)部溫度仍保持200C,而未涂 防火涂料的木材立刻燃燒。該防火涂料同時(shí)

8、兼有防火與阻燃兩種功能，其作用機(jī) 理是：當(dāng)防火材料受到外界火焰高溫作用時(shí)，在被保護(hù)木材外表形成一層有一定 厚度的固態(tài)泡沫狀的保護(hù)層，這種保護(hù)層本身導(dǎo)熱系數(shù)及其微小，從而把外部火 焰進(jìn)入被保護(hù)材料木材）內(nèi)部的熱流切斷，限制了內(nèi)部穩(wěn)定的升高，使內(nèi)部溫 度仍保持在燃點(diǎn)之下。w我們可在消化吸收外來技術(shù)根底上結(jié)合我國防火標(biāo)準(zhǔn)和 市場需求開展具有產(chǎn)業(yè)化規(guī)模木材防火涂料研究。-7.有機(jī)硅改性有機(jī)聚合物系列品種研究通過共聚合獲得高性能多功能的改性有機(jī)硅聚合物是當(dāng)今開展方向，例如國 際正在興起聚觸型有機(jī)硅聚氨酯共聚物合成及應(yīng)用研究值得我們重視，該品種特 點(diǎn)是耐高溫、耐水解，形態(tài)穩(wěn)定性好，物理機(jī)械性能和目前工業(yè)化

9、生產(chǎn)的聚氨酯 彈性體比較，其耐沸水性是聚氨酯彈性體的2倍，機(jī)械強(qiáng)度是1. 5倍，拉伸次數(shù) 可提高到十倍。其中交聯(lián)型聚酷聚氨酯有機(jī)硅共聚物可用于光學(xué)儀器，紅外光、 可見光透過率高，耐水解、耐低溫性能好。在軍工宇航等方面有廣泛的用途，具 有很好的市場前景。用聚氨酯改性的有機(jī)硅制成的室溫固化的雙組分膠粘劑對玻 璃和金屬粘接強(qiáng)度高，透明非常好，可耐超低溫，在液氮中仍能牢固的粘合，沒 有強(qiáng)度損失，在光學(xué)儀器要求透光高部位的粘接和高新技術(shù)中具有潛在市場。 8. 一甲基三氯硅烷的綜合利用研究到2021年我國家級氯硅烷產(chǎn)量將達(dá)至少120萬噸/年以上，其中一甲基三氯 硅烷產(chǎn)量將達(dá)10.5萬噸/年左右，如何將它綜

10、合利用，以它為主要原料生產(chǎn)高附 加值的有機(jī)硅下游產(chǎn)品是我們必須面對的重要研究課題?？梢灾苯右砸患谆裙柰闉樵弦部梢詫⒁患谆裙柰橄却冀?，分儲得到一甲基三乙烷氧基硅烷為原料合成假設(shè)干高附加值的有機(jī)硅下游產(chǎn)品，用以下 表格表述如下在甲基氯硅烷生產(chǎn)中會產(chǎn)生一定數(shù)量的四氯化硅與三甲基氯硅烷共沸物。 在生產(chǎn)有機(jī)硅偶聯(lián)劑的根底原料三甲基烷氧基硅烷時(shí)會產(chǎn)生數(shù)量約占總產(chǎn)量40% 左右的硅酸酯。如何綜合利用這些原料合成高附加值有機(jī)硅產(chǎn)品，也是我們必須 重視的研究課題。研究方向可歸納如下：中國數(shù)字信息科技的開展，2.工程特色面以多品種開發(fā)為代表的產(chǎn)業(yè)化特色。工程所研究的關(guān)鍵技術(shù)的突破主要表 現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)化方面，

11、通過產(chǎn)業(yè)研究，將有效支撐有機(jī)硅產(chǎn)品在國內(nèi)及國際市場上的 競爭力，實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)有機(jī)硅下游產(chǎn)品開發(fā)、相關(guān)材料制備研究、材 料性能研究，爭取多出產(chǎn)品。以適用性開發(fā)為表的工程化特色。面對中國的城市群開展需求，一方面進(jìn) 行工程應(yīng)用材料研究一一阻燃、平安、環(huán)保有機(jī)硅改性材料集成應(yīng)用能力的提高; 另一方面進(jìn)行材料環(huán)境條件研究，尋找更多的應(yīng)用空間。以集成創(chuàng)新開發(fā)為代表的系統(tǒng)化特色。按不同應(yīng)用領(lǐng)域汽車、電子、建 筑等）進(jìn)行有機(jī)硅系統(tǒng)集成開發(fā)研究，使得有機(jī)硅材料科學(xué)技術(shù)突破直接推動(dòng)中 國有機(jī)硅產(chǎn)業(yè)進(jìn)程及其產(chǎn)業(yè)鏈形成，提升中國有機(jī)硅集成應(yīng)用技術(shù)的能力。以瓶頸突破為代表的核心技術(shù)特色。工程將研究與開展的高新

12、技術(shù)是密切 圍繞制約有機(jī)硅產(chǎn)業(yè)開展的瓶頸性問題。這些問題的解決對推進(jìn)我國有機(jī)硅及其 延伸產(chǎn)業(yè)的開展具有關(guān)鍵性、突破性和標(biāo)志性作用。形成具有實(shí)用價(jià)值的成果群 和專利群。3主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)應(yīng)用創(chuàng),加：工程將十分關(guān)注面向工程應(yīng)用方面的材料一一阻燃、平安、環(huán) 保新型有機(jī)硅改性材料集成應(yīng)用能力的提高。產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新：產(chǎn)業(yè)化水平的提高和產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴(kuò)大是產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的關(guān)鍵，主要表 達(dá)在工程所研究的生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)突破；同時(shí)有效提升有機(jī)硅產(chǎn)品在國內(nèi)及國際市 場上的競爭力，也是產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的任務(wù)。技術(shù)創(chuàng)新：具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新型有機(jī)硅的研制、應(yīng)用技術(shù)的不斷開展、 工程技術(shù)的提高是創(chuàng)新的主要落腳點(diǎn)。機(jī)構(gòu)創(chuàng)新：建立有機(jī)硅應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)與全國性檢測

13、平臺。高新技術(shù)開發(fā)能力的 提高主要表達(dá)在具有自主知識產(chǎn)權(quán)的有機(jī)硅根底材料的研制、改性有機(jī)硅產(chǎn)品的 開發(fā)和有機(jī)硅應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)全國檢測平臺的建立。市場創(chuàng)新：通過多種靈活有效的市場化運(yùn)作模式，吸納與轉(zhuǎn)化國際上最先 進(jìn)和有效的技術(shù)，通過技術(shù)市場、產(chǎn)品市場、效勞市場實(shí)現(xiàn)有機(jī)硅的技術(shù)與產(chǎn)品 價(jià)值。同時(shí)重視國際間的技術(shù)轉(zhuǎn)移，將俄羅斯技術(shù)、美國技術(shù)等轉(zhuǎn)移到中國，實(shí) 現(xiàn)二次創(chuàng)新開展。4.工程的總體目標(biāo)有機(jī)硅的開展將以應(yīng)用為導(dǎo)向來提升技術(shù)，解決實(shí)際工程應(yīng)用中具體的技 術(shù)問題；以綜合技術(shù)來推動(dòng)整個(gè)有機(jī)硅技術(shù)水平的提高；以系統(tǒng)集成帶動(dòng)高校、 研究院所的相關(guān)技術(shù)研究，提出并解決有機(jī)硅的核心技術(shù)問題。技術(shù)研究目標(biāo)：從多學(xué)科交

14、叉的角度提出有特色的新的研究方法，從多層 次的相互作用，多尺度的機(jī)構(gòu)因素出發(fā)，深入研究有機(jī)硅材料的物理化學(xué)結(jié)構(gòu)的 內(nèi)在聯(lián)系，解決工程應(yīng)用中的阻燃性、防火性、耐熱性、分散性、相容性、環(huán)保 節(jié)能等有機(jī)硅材料的技術(shù)及應(yīng)用問題，同時(shí)取得具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)。技術(shù)開發(fā)目標(biāo)：以生產(chǎn)應(yīng)用為主要目標(biāo)，使各相關(guān)的科研院所、各企業(yè)之 間既分工明確，又協(xié)作聯(lián)合，優(yōu)勢互補(bǔ)，開發(fā)出1530有機(jī)硅材料，帶動(dòng)研發(fā) 上百個(gè)摻有有機(jī)硅的新型材料。支持十余家有機(jī)硅生產(chǎn)企業(yè)，形成根本的有機(jī)硅 產(chǎn)業(yè)鏈。工程應(yīng)用技術(shù)目標(biāo)：以水污染處理、平改坡、城市建設(shè)為背景，開發(fā)高性 能的新型有機(jī)硅材料，開發(fā)高效環(huán)保、阻燃、節(jié)能、平安等應(yīng)用技術(shù)與其

15、它技術(shù) 的集成應(yīng)用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)有機(jī)硅材料在重大工程中的應(yīng)用。產(chǎn)業(yè)基地與研發(fā)基地目標(biāo)：成立專門從事應(yīng)用技術(shù)和市場開發(fā)技術(shù)的技術(shù) 研究中心或?qū)嶒?yàn)室；建立有機(jī)硅產(chǎn)品的中試車間與平臺；加速推進(jìn)有機(jī)硅產(chǎn)業(yè)基 地形成與建設(shè)；建立具有國家資格的有機(jī)硅應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)檢測平臺。二、研究工程的建議根據(jù)上述提出有機(jī)硅研究方向和有機(jī)硅工程應(yīng)用的核心技術(shù)鏈，提出以下 幾個(gè)具體研究工程供參考。.雙親性有機(jī)硅共聚物的合成及應(yīng)用研究環(huán)境友好和環(huán)保型技術(shù)是現(xiàn)代科學(xué)中一個(gè)非常重要的研究方向。近年來超 臨界條件下的反響特別是超臨界二氧化碳中的各類反響更為人們所重視，近年來 雙親性有機(jī)硅嵌段共聚物被證明是很理想的分散劑。該工程研究目標(biāo)是利用

16、各種先進(jìn)合成技術(shù)，如陰離子聚合、原子轉(zhuǎn)移技術(shù)、 大分子單體技術(shù)、大分子鏈轉(zhuǎn)移技術(shù)等等合成聚硅氧烷鏈的各種結(jié)構(gòu)共聚物通過 研究，推出一系列含聚硅氧烷的雙親性共聚物的產(chǎn)品。它們既可用于塑料橡膠工 業(yè)的材料外表改性，也可用來潤滑脫模和印刷業(yè)橡膠輻筒的印刷，而且超臨界二 氧化碳技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用是我國“十五期間的重要科技攻關(guān)方向，含硅雙親性共 聚物的研究和產(chǎn)品推出將大大提高我國在超臨界二氧化碳領(lǐng)域的競爭力。.納米復(fù)合阻燃材料界面修飾用有機(jī)硅合成與應(yīng)用方法研究最近研究說明：膨脹型阻燃劑與硅酸鹽復(fù)配添加到有機(jī)聚合物構(gòu)成納米復(fù) 合阻燃材料由于阻燃添加劑與硅酸鹽高度分散和聚合物面積非常大使材料有優(yōu) 異的熱性能、物

17、理性能、加工性能表達(dá)該阻燃材料具有巨大的潛在應(yīng)用前景。然 而由于相容性問題造成該納米材料加工相當(dāng)復(fù)雜、生產(chǎn)本錢高，另外該阻燃材料 垂直燃燒時(shí)由于重力而使炭層破裂，阻燃性能欠佳。為了克服這些難題，國外許 多研究者致力于界面修飾技術(shù)開發(fā)；通過將膨脹型和硅酸鹽型納米材料外表進(jìn)行 改性，增加不同材料間的相容性。界面修飾技術(shù)的核心內(nèi)容就是設(shè)計(jì)能對有機(jī)聚 合物和極性外表同時(shí)具有親和性的修飾劑。該工程將重點(diǎn)研究不同官能團(tuán)有機(jī)硅與其修飾的阻燃劑的種類的結(jié)合方式、 合成方法和修飾技術(shù)。通過研究獲得理想有機(jī)硅界面修飾劑和理想的修飾技術(shù)。另外，材料界面修飾用的有機(jī)硅在工業(yè)生產(chǎn)中也有很實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，例如， 近年來國際

18、出現(xiàn)甲苯選擇性岐化配套用有機(jī)硅聚合物研究與應(yīng)用便是一個(gè)例子：有機(jī)硅修飾在石油化工廣泛使用的分子篩外表作為分子篩外表修飾劑進(jìn)行 分子篩的改性是國際上認(rèn)為最有效的方法。例如ISM-5分子篩為微孔材料的修飾 改性對象，以具有重大應(yīng)用背景的甲苯選擇性岐化合成對二甲苯反響。國外近幾 年來已投入工業(yè)化生產(chǎn)，國外工藝指標(biāo)微PX選擇性90%,甲苯轉(zhuǎn)化率為30%, B/X 為1.37,但其催化劑制備包括所用有機(jī)硅一直處于高度保密狀態(tài)。我國目前約 有500萬噸二甲苯年產(chǎn)量，如對此進(jìn)行研究開發(fā)，該課題將可增加效益1億元， 并可取代昂貴的進(jìn)口催化劑，可以為相關(guān)應(yīng)用企業(yè)節(jié)約500萬美元/年。.有機(jī)硅阻燃增效劑和改性劑研

19、究本工程涉及含有多種特殊官能團(tuán)有機(jī)硅合成技術(shù)，有機(jī)硅阻燃體系的復(fù)合技 術(shù)，有機(jī)硅和聚合物的復(fù)合技術(shù)。近年來，硅系阻燃劑因公害低而引起世人重視，其中有機(jī)硅阻燃作用機(jī)理 主要是，在塑料燃燒時(shí)聚硅氧烷的Si-o-Si鍵轉(zhuǎn)變成Si-C鍵，生成硅碳隔離層, 這種硅碳隔離層可以阻止燃燒生成的揮發(fā)物外逸，隔絕氧氣與基體樹脂的接觸， 防止熔體滴落從而到達(dá)阻燃的效果。而且有機(jī)硅還具有高效、無毒、防滴落、無 污染、燃燒值低、低煙等特點(diǎn)，是成炭理想的抑煙劑，另外它尚具有能改善塑料 加工性能，能提高材料的機(jī)械加工強(qiáng)度，特別是低溫沖擊強(qiáng)度，能提高基體的耐 熱性能，因而硅系塑料阻燃增效劑成為研究的重點(diǎn)。常用有機(jī)硅種類有硅

20、油、硅 橡膠、硅樹脂微粉、硅烷偶聯(lián)劑。主要研究方向是：通過改良分子結(jié)構(gòu)，提高分 子量，改善成炭性，提高與基體材料的相容性，加工和力學(xué)性能。近年來特別受 重視磷/硅協(xié)同效應(yīng)復(fù)合體系，這類體系同時(shí)兼有有機(jī)硅阻燃劑的高效，無機(jī)阻 燃劑的低煙，能降低本錢，減少無機(jī)阻燃劑用量，改善材料功能。磷/硅復(fù)配體 系特點(diǎn)：在高溫下，磷會促成炭的形成，而硅那么增加碳層的熱穩(wěn)定性，從而發(fā) 揮磷/硅協(xié)同阻燃效果，并且用聚硅氧烷代替低分子硅化物，磷/硅阻燃體系協(xié)同 效應(yīng)得到進(jìn)一步加強(qiáng)，因?yàn)榫酃柩跬榈闹麈ISi-0-Si熱降解形成Si-c層Si02, 由于數(shù)量更多，更能阻止炭層的氧化，從而更能提高炭層的穩(wěn)定性。磷/硅協(xié)同 體

21、系包括磷系化合物與硅系化合物的復(fù)配阻燃劑及化合物本身含有磷元素和硅 元素兩類阻燃劑。值得重視和進(jìn)一步研究開展的有機(jī)硅新型阻燃劑-硅樹脂衍生物，它是專門 為以聚碳酸酯(PC)及其衍生物而開發(fā)的高性能阻燃添加劑，主要應(yīng)用于電子裝 置，它具有以下特點(diǎn)：阻燃性高于或等于一般浪系阻燃劑；沖擊強(qiáng)度是澳系阻燃劑4倍，接近PC樹脂；無模壓性能老化，增強(qiáng)抗性；使用現(xiàn)有設(shè)備和程序，通過常規(guī)的熔化混合方法添加到PC樹脂；加熱和混合時(shí)揮發(fā)性低，產(chǎn)出非常穩(wěn)定；卓越的相容性-適合大多數(shù)PC樹脂和配方中其它各種添加劑。其阻燃作用原理：在PC體系中參加硅樹脂，燃燒時(shí)硅樹脂向外表遷移，富 集而形成均質(zhì)絕熱炭化Si-c層，抑制了

22、材料內(nèi)部的進(jìn)一步燃燒，并防止熔體滴 落，并能阻止熱和物質(zhì)的傳播。起關(guān)鍵作用的硅樹脂耐熱性十分優(yōu)異，閃點(diǎn)300 以上，本身具有難燃性，燃燒時(shí)其發(fā)煙量少，防止像鹵素、磷系阻燃劑燃燒時(shí)那 樣發(fā)煙量大且釋放或析出有毒物質(zhì)，對環(huán)境造成危害。有機(jī)硅作為塑料加工助劑 (改性劑)起到內(nèi)部與外部的潤滑作用，由于有機(jī)硅和聚合物的相容性很好，在 加工過程很容易向聚合物外表富集，形成一個(gè)潤滑分子層，降低聚合物與設(shè)備的 摩擦力，從而降低聚合物的融體粘度，提高流動(dòng)性，脫模性。降低相距，降低設(shè) 備磨損、降低制品不良率、明顯降低摩擦系數(shù)，提高滑爽性、改善光澤、提高外 表絲質(zhì)觸感、提高耐刮擦性能等本工程主要應(yīng)用于塑料加工和電纜

23、行業(yè)的阻燃增強(qiáng)和加工性能改善、目前 國內(nèi)塑料助劑的年增長率均為20%左右。本工程涉及的產(chǎn)品是無機(jī)阻燃劑的協(xié)效 劑，是阻燃劑的產(chǎn)品的開展方向。添加本產(chǎn)品的的電纜可廣泛用于工礦企業(yè)、辦 公樓宇、降低火災(zāi)隱患。為火災(zāi)時(shí)人員的逃生贏得珍貴時(shí)間，另外有機(jī)硅改性過 的塑料，其加工流動(dòng)性改善、光潔度提高，單位時(shí)間生產(chǎn)效率提高而降低能耗。 廣泛用于家電、汽車、計(jì)算機(jī)等行業(yè)。有助于提升國內(nèi)塑料加工水平，提高國產(chǎn) 塑料市場占有率。4.個(gè)人護(hù)理用有機(jī)硅的研究據(jù)統(tǒng)計(jì)，個(gè)人護(hù)理品約占總有機(jī)硅需求量的18%,全球個(gè)人護(hù)理品用有機(jī)硅 產(chǎn)品銷售量約近25000t/a。據(jù)Freedonia集團(tuán)預(yù)測，在美國日化產(chǎn)品用有機(jī)硅 產(chǎn)品

24、需求量每年預(yù)計(jì)將以8%的速度增長，到2021年將到達(dá)4. 59億美元，到2021 年，個(gè)人護(hù)理用有機(jī)硅總需求將增加6. 35億美元。我國2007年個(gè)人護(hù)理用有機(jī) 硅消費(fèi)量約4萬噸左右，而且個(gè)人護(hù)理用有機(jī)硅消費(fèi)量是快速增長行業(yè)之一，市 場應(yīng)用前景十分廣闊。今后有機(jī)硅在個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品的應(yīng)用趨勢將是以洗用為主要目標(biāo)，特別向護(hù)發(fā) 膜、二合一洗發(fā)香波和衛(wèi)生用品方向開展，今后所開發(fā)的有機(jī)硅除保持原有優(yōu)異 特性外，還必須具有附加特性，如薄膜形成性、調(diào)理性、保濕效果和紫外線吸收 能力等各種新的功能，其種類有：.線形硅油(詳見聚甲基苯基硅氧烷系列產(chǎn)品研究).支鏈型硅油支鏈型硅油是在線形硅油分子鏈中引入三官能鏈節(jié)作

25、為支化點(diǎn)形成一類含 有硅氧烷支鏈的液體聚硅氧烷，近年來支鏈硅油以其獨(dú)特的性能受到人們的關(guān) 注，特別是苯基和聚酸改性支鏈型硅油A：苯基支鏈型硅油詳見苯基聚硅氧烷產(chǎn)品研究) TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark29 o Current Document ch3ch3ch3 HYPERLINK l bookmark2 o Current Document III(CH3)3SiO(SiO)2(SiO)2(SiO)3Si(CH3)3IICH3C3H6O(C2H4。)汨ch3 ch3I IC2H4 SiO(SiO)6Si(CH3)3 I I ch3 ch3B：聚醛改性支鏈

26、型硅油ch3I(CH3)3SiO(SiO)2Si(CH3)3C2H4 SiO(SiO)6Si(CH3)3 I Ich3 ch3(3)作為外表活性劑的有機(jī)硅它最大的特點(diǎn)是不管是在有機(jī)或水中均具有優(yōu)異的外表活性效果?？梢缘玫?很穩(wěn)定水包油型乳液，即使添加75%水也能得到穩(wěn)定的體系，而且能降低水包油 型乳液護(hù)理產(chǎn)品的粘膩感，聚硅氧烷外表活性劑在個(gè)人護(hù)理品中作用越來越突 出，成為開展較快，值得重視的一類產(chǎn)品，其化學(xué)結(jié)構(gòu)一般可分為側(cè)鏈改性型和 末端改性型兩種。側(cè)鏈改性型：ch3 ch3 ch3 ch3I I I ICH3Si-eoSimfOSirOSiCH3 I I I Ich3 ch3 r ch3末端

27、改性型： TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4 o Current Document ch3ch3ch3 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document IIIRSH 0Si% OSiRIIIch3 ch3 ch3其中R為聚酸鏈段按R不同可分為非離子，陽離子，陰離子三種類型。A.非離子型外表活性劑當(dāng)R二(CH2) 30 (C2H/) a (C3H6。) b (C2H4O) c即為非離子外表活性劑R 為 H 或 C1-C3 的烷基 a/b=80 (20-100)B.陽離子型聚硅氧烷外表活性劑當(dāng)R， IR二(CH2)3O(C2H4

28、O)a(C3H6O)b,一RCH3coOR，R為各種烷基即為氧離子型聚硅氧烷季胺鹽外表活性性劑C.陰離子型聚硅氧烷磷酸酯當(dāng)OIIR二(CH2)3O(C2H4)a(C3H6O)b(C2H4O)cPOHII o即為陰離子型硅氧烷磷酸酯D.聚硅氧烷磷酸酯甜菜堿兩性外表活性劑 TOC o 1-5 h z ftF.I0r，=PoCH)CH(OH)CH2 N(CH2)3 - NHCC R II當(dāng) CTCH3R= (CII2) 3o (C2H4O) a (C3H60) b (C2H4O) cRR為脂肪酸殘基時(shí)，即為硅氧烷磷酸甜菜堿型兩性外表活性劑。E其它類型外表活性劑。長鏈烷基改性聚硅氧烷、聚硅氧烷磺酸鹽、

29、聚硅氧烷硫代硫酸鹽和氨基硅氧烷等。4 .作為粉體處理劑用有機(jī)硅國外新的粉體處理方法，近年來已開發(fā)成功，新方法是將環(huán)狀甲基氫化聚硅 氧烷與粉體在常壓下100C以下進(jìn)行相接觸，產(chǎn)生聚合反響由于粉體外表有催化 活性特點(diǎn)形成網(wǎng)狀聚合物，結(jié)果在粉體外表形成一層超薄膜，這種膜采用加成反 響，可導(dǎo)入官能團(tuán)，假設(shè)引入官能團(tuán)是烷基，那么生成疏水性粉體，如果是羥基 和聚氧乙烯基那么生成親水性粉末。甲基苯基聚硅氧烷是有機(jī)硅主要品種之一，用途十分廣泛，也是我國能與國 外展開競爭的為數(shù)不多的有機(jī)硅產(chǎn)品，應(yīng)加以重視和優(yōu)先開展，由于價(jià)格比較高, 國內(nèi)外過去俏量不是很大，但近年來由于應(yīng)用領(lǐng)域拓寬特別是個(gè)人護(hù)理品、塑料 加工、

30、生命科學(xué)、核電站和航空工業(yè)需要，其銷售量逐年上升，成為熱點(diǎn)產(chǎn)品， 應(yīng)繼續(xù)擴(kuò)大產(chǎn)出規(guī)模和新品種以及新合成工藝研究，重點(diǎn)進(jìn)行以下產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化規(guī) 模研究(1)超高真空擴(kuò)散泵硅油代表性產(chǎn)品結(jié)構(gòu)C6H5 C6H5C6H5C6H5 C6H5C6H5CH3-Si- 0-Si-0 -Si-CH3I I I HYPERLINK l bookmark33 o Current Document C6H5 CH3C6H5C6H5 CH3C6H5IIICH3-Si-O-Si- 0-Si-CH3II|CHs CH?C6Hs(2)耐高溫苯甲基硅油系列產(chǎn)品研究生產(chǎn)具有以下不同粘度、不同苯基含量、不同結(jié)構(gòu)線型苯甲基硅油系列 產(chǎn)品

31、系列。 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark27 o Current Document C6H5CH3C6H5C6H5IlliCH3-Si- 0 -fSi- 0 5Si-O+r Si-CH3I I | I HYPERLINK l bookmark35 o Current Document C6H5CH3 CH3C6H5C6H5CH3C6H5C6H5C6H5I I I I ICH3-Si- 0 十Si- 0 -rSi-OM Si-OwSi-CH3I I IIIC6H5CH3CH3C6H5C6H5 HYPERLINK l bookmark37 o Current D

32、ocument CH3CH3C6H5CH3I I I ICH3-Si- 0 十Si 0 5Si 0+r Si-CH3H3H3 TOC o 1-5 h z q6H5 CH3C6H5C6H5I I I ICH3-Si- 0 +Si 0 由dSi 0+r Si-CH3I I I IDC6H5 CH3C6H5C6H5(3)高溫潤滑性苯甲基硅油(含支鏈型苯甲基硅油系列產(chǎn)品)研究生產(chǎn)以下不同結(jié)構(gòu)、苯基含量、粘度的支鏈型苯甲基硅油系列產(chǎn)品。 A. HYPERLINK l bookmark39 o Current Document CH3CHSC6H5CH3 HYPERLINK l bookmark45 o

33、Current Document IIIICH3-Si- 0 十Si 0 +rSi O丘 SiCH?II|I HYPERLINK l bookmark41 o Current Document ch3ch3och3CH3-Si-CH3Ich3B.CH3 CH3C6H5C6H5CH3I I I I ICH3-Si- 0 + Si 0 -tntSi-OlH Si-OSi-CH3| I | I ICH3 CH3 OC6H5CH3CH3-Si-CH3一 I ch3或CH3 CH3C6H5C6H5CH3I I I I ICHs-Si- 0 十Si 0 +rSi 一O+r SiOSi CH3I I J I Ich3 ch3 o ch3 ch3CH3-Si-CH3 , I ch3(4)乙烯基封端