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有机硅行业历史,了解硅胶制品前你应该认识他们!

文章出处:广(guang)东(dong)帝博(bo)科技有限公司 人气:-发(fa)表时间:2018-05-07

直到至今还是有很多人一心(xin)投入研究硅业化(hua)合产品(pin),有(you)机硅到目前为(wei)止还是让人(ren)摸不(bu)清道不(bu)着,还是不(bu)断的(de)有(you)新(xin)(xin)型技术在创新(xin)(xin)者,而你如果想要(yao)了解其(qi)中的(de)一(yi)部分(fen)而已,比如硅橡胶,生胶,107胶等等,这此之前我想你应该要了解有机硅历史的先驱!

 

  一 、有机(ji)硅学科的先驱(qu)者

 

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  有机硅(gui)化合物的探索(suo)和研究可(ke)以追溯到18世纪。最早有法国化学家C.Fredel和J.M.Crafts以四氯化硅(SiCl4)为原料与二乙基锌(ZnEt2)在封管 中高温反应,制得了有机硅化合物四乙基硅烷(SiEt4)。之后,陆续有不少学者或用封管或用格氏反应(Grignard反应)、钠缩合法(Wurtz反应 )等又合成出一些有机硅化合物。

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  英国诺丁(ding)汉大(da)学(xue)的化(hua)学(xue)家Frederick Stanley Kipping对有机硅化合物进行过比较系统的研究。

 

  他研(yan)究硅(gui)化(hua)合(he)物(wu)的(de)目的(de)是(shi)想比较硅(gui)系(xi)化(hua)合(he)物(wu)与(yu)碳(tan)系(xi)化(hua)合(he)物(wu)性质的(de)异同。他的(de)贡(gong)献之一是(shi)采用经典(dian)的(de)格(ge)氏反应合(he)成有机(ji)氯硅(gui)烷,并对硅(gui)化(hua)合(he)物(wu)进行了 广(guang)泛而深入(ru)的(de)研究。由(you)于有机硅(gui)化合物(wu)(wu)极易(yi)水(shui)解(jie),虽然他也制得过硅(gui)氧(yang)烷环体和粘稠的(de)缩聚物(wu)(wu),但他未能(neng)充分预(yu)见到这些有机硅(gui)低分子化合物(wu)(wu)和高 分子化合物(wu)的(de)实(shi)用(yong)价值与应用(yong)前景。此外,他(ta)为有机硅化合物(wu)制订了(le)命名原则,将甲硅烷(SiH4)作为命名的起始化合物,如同有机化合物中甲烷 一样。命名中也包括他认为含硅氧键的有机硅化合物为酮型结构(Si=O)而取名为“Silicone”。这是将硅的英文Silicon与有机化学中酮的英文字 尾-one结合起来而成的,所以也有将Silicone译为“硅酮”的。

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  从1899~1944年间他先后发表了54篇有机硅化学方面的研究论文,为后人进一步研发有机硅化合物打下了良好的基础,因此被后人尊为对有机硅化 学有卓越贡献的先驱者。1962年由道康宁公司创立、由美国化学会管理的Kipping奖,向世界上为有机硅学科做出贡献的学者颁发Kipping奖。创建 以来颁发奖励基金33次,截止到2014年获奖者名单见注2。

 

  二、早期的硅胶(jiao)产品

 

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  进入20世纪30年代,美国康宁玻璃公司的J.F. Hyde探索制备耐热的电绝缘用玻璃纤维的黏结剂。他根据Kipping发表的工作,用格氏反应合成出一 种含硅的树脂,耐华氏700℉的高温。Hyde在1937年用格氏法合成出耐热的,有实用价值的有机硅树脂,用于电器绝缘,使有机硅聚合物的一些特异 性能引起人们的关注。这种有机硅树脂对康宁玻璃公司制备绝缘玻璃布带和给通用电气公司(GE)作电器绝缘材料是有用的。他为有机硅化合物的 开发揭开了新的一页。

 

  二战期间,急需能在高温、高速(su)条(tiao)件下运行的电(dian)器设(she)备(bei)使用的耐(nai)潮、耐(nai)热的绝缘材料。Hyde和通用电气公司的W.J. Patnode等学者又在这类材料上 下功夫。他们又使用Kipping用过的格氏法合成有机硅单体,再将单体通过水解、缩聚制得有机硅聚合物,聚合物经过稠化制得有机硅绝缘脂。如用在汽车火花塞上的有机硅绝缘硅脂是最早的有机硅商品之一。

 

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  此后,以格氏法和热缩合法等(deng)工艺合成出多(duo)(duo)种初期的有机(ji)硅(gui)(gui)产(chan)品,如:有机(ji)硅(gui)(gui)消泡(pao)剂(ji),有机(ji)硅(gui)(gui)防水剂(ji),有机(ji)硅(gui)(gui)电(dian)绝缘(yuan)树脂,有机(ji)硅(gui)(gui)涂料,二甲基(ji)硅(gui)(gui)油,二甲基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)胶以及多(duo)(duo)种硅(gui)(gui)烷偶(ou)联剂(ji)等(deng)相继问世。这些有机(ji)硅(gui)(gui)材料在当时二次世界大(da)战中起了(le)很大(da)作用(yong)(yong),如:能用(yong)(yong)在汽车军(jun)工上的减震硅(gui)(gui)橡(xiang)胶垫片(pian),硅橡胶密封圈,以及耐受高热的(de) 电动机(ji),防水的军(jun)用皮(pi)靴(xue)等(deng)。

 

  三、直接(jie)法合(he)成烃基氯(lv)硅烷

 

  由于经典的格氏(shi)(shi)反(fan)应(ying)(ying)在卤烃与(yu)格氏(shi)(shi)试(shi)剂(ji)反(fan)应(ying)(ying)时要用(yong)(yong)沸点很低(di)、极易燃(ran)烧的乙醚等(deng)极性试(shi)剂(ji)作溶剂(ji),有时还(hai)要用(yong)(yong)溴化物引发反(fan)应(ying)(ying)。有时反(fan)应(ying)(ying)会突然启 动,瞬时(shi)放出(chu)大量的(de)热而导致冲料、着火或(huo)爆炸,有一(yi)定危险性。所(suo)以格氏法不是最最理(li)想的(de)工(gong)业(ye)生产方法。

 

  1940年美国(guo)通(tong)用(yong)电(dian)气公(gong)司的(de)学者E.G.Rochow(1909~2001)发(fa)明了氯烃在铜催化剂(ji)存在时、于高温下与(yu)硅(gui)直接反应合成烃基氯硅(gui)烷(wan)的(de)方法(fa)。

 

  与此同(tong)时,德国学者R.Müller也发明此直接法,故直接法也有称为Rochow-Müller Process的。直接法合成烃基氯硅烷在有机硅化学史上是划时代的 成就之一。

 

  后来,通(tong)用电气公司(si)开发(fa)出有(you)历史意义的第(di)一(yi)台(tai)合(he)成甲基(ji)氯硅(gui)烷的流化(hua)床,为有(you)机硅(gui)的大(da)规(gui)模工业化(hua)生产奠(dian)定了基(ji)础。使(shi)通(tong)用电气公司(si)的有(you)机硅(gui)部 成为(wei)一个很大的有(you)机(ji)硅产(chan)品(pin)生产(chan)者。

 

  四、世界(jie)有(you)机硅企业(ye)

 

  世界上曾经出现过很(hen)多的(de)有(you)机(ji)硅公司或工(gong)厂(chang),有(you)的(de)只生产(chan)一些特种(zhong)有(you)机(ji)硅单体或一些下游(you)产(chan)品。有(you)的(de)是能生产(chan)主(zhu)要原料甲基氯(lv)硅烷、上下游(you)一体化(hua) 的比较大的全能有机硅公司,如:Dow Corning(道康宁),GE(通用电气公司)有机硅部,Union Carbide Corporation(UCC,联合碳化物公司) ,Stauffer-Wacker,ICI(卜内门),Hüls(赫司),Nünschritz(浓希利茨工厂),Bayer(拜耳公司),GoldschmidtAG(戈特斯密特公司), Rh?ne-Poulenc(罗纳·普朗克),Rhodia S A (罗地亚),OSi(奥斯佳),Crompton Corporation(康普顿),Данков Химзавод( 坦可夫化工厂),Shin-Etsu(信越公司),Toshiba(东芝公司)等。

 

  外国公(gong)司(si)变(bian)迁情况将于明日(ri)推(tui)出(chu)

 

  中国在上一世(shi)纪(ji)60年代就有规模不是很大的有机硅工厂。到20世纪末,在中国以生产有机硅单体为主的工厂有上海树脂厂,吉化公司电石厂,北京 化工二厂,星火化工厂,晨光化工研究院二分厂,天津油漆厂,西安绝缘材料厂,济南石油化工四厂,蚌埠有机硅厂,开化硅厂,新安集团等为数 不多的几个。生产有机硅下游产品的工厂为数不少。

 

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  五(wu)、当前世界有机硅市场销(xiao)售(shou)情况

 

  西方世界数十个有机硅生(sheng)产厂经(jing)过组合,到20世纪末、21世纪初形成了几个比较大的跨国公司。各个跨国公司开发成功的有机硅商品品牌多达数千 种,如美国道康宁公司声称有7000个品种;其他跨国公司也说有5000种、3000种的。

 

  有报道,2006年至2012年全球有机硅年平均增长为6%,达到了170万吨。市场销售情况:1993年45亿美元;1995年57亿美元; 1998年67亿美元;  2002年73亿美元;2005年93亿美元;2009年115亿美元。有人预测世界有机硅需求量到2017年有望达到189亿美元。单是美国2012年消费有机硅总计 283000吨,预计到2018年总消费量将达到349000吨,年增长率3.5%。

 

  有报道2006年至2012年全球的年均消费量增长率为5.8%,说增长的主要推手是在2012年占市场销售量170万吨中36%的中国。


此文关(guan)键词(ci):硅橡胶,硅胶制品,硅胶产品

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