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有機硅行業歷史,了解硅膠制品前你應該認識他們!

文章出處:廣東帝博科技有限公司 人氣:-發表時間:2018-05-07

直到至今還是有很多人一心投入研究硅業化合產品,有機硅到目前為止還是讓人摸不清道不著,還是不斷的有新型技術在創新者,而你如果想要了解其中的一部分而已,比如硅橡膠,生膠,107膠等等,這此之前我想你應該要了解有機硅歷史的先驅!

 

  一 、有機硅學科的先驅者

 

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  有機硅化合物的探索和研究可以追溯到18世紀。最早有法國化學家C.Fredel和J.M.Crafts以四氯化硅(SiCl4)為原料與二乙基鋅(ZnEt2)在封管 中高溫反應,制得了有機硅化合物四乙基硅烷(SiEt4)。之后,陸續有不少學者或用封管或用格氏反應(Grignard反應)、鈉縮合法(Wurtz反應 )等又合成出一些有機硅化合物。

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  英國諾丁漢大學的化學家Frederick Stanley Kipping對有機硅化合物進行過比較系統的研究。

 

  他研究硅化合物的目的是想比較硅系化合物與碳系化合物性質的異同。他的貢獻之一是采用經典的格氏反應合成有機氯硅烷,并對硅化合物進行了 廣泛而深入的研究。由于有機硅化合物極易水解,雖然他也制得過硅氧烷環體和粘稠的縮聚物,但他未能充分預見到這些有機硅低分子化合物和高 分子化合物的實用價值與應用前景。此外,他為有機硅化合物制訂了命名原則,將甲硅烷(SiH4)作為命名的起始化合物,如同有機化合物中甲烷 一樣。命名中也包括他認為含硅氧鍵的有機硅化合物為酮型結構(Si=O)而取名為“Silicone”。這是將硅的英文Silicon與有機化學中酮的英文字 尾-one結合起來而成的,所以也有將Silicone譯為“硅酮”的。

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  從1899~1944年間他先后發表了54篇有機硅化學方面的研究論文,為后人進一步研發有機硅化合物打下了良好的基礎,因此被后人尊為對有機硅化 學有卓越貢獻的先驅者。1962年由道康寧公司創立、由美國化學會管理的Kipping獎,向世界上為有機硅學科做出貢獻的學者頒發Kipping獎。創建 以來頒發獎勵基金33次,截止到2014年獲獎者名單見注2。

 

  二、早期的硅膠產品

 

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  進入20世紀30年代,美國康寧玻璃公司的J.F. Hyde探索制備耐熱的電絕緣用玻璃纖維的黏結劑。他根據Kipping發表的工作,用格氏反應合成出一 種含硅的樹脂,耐華氏700℉的高溫。Hyde在1937年用格氏法合成出耐熱的,有實用價值的有機硅樹脂,用于電器絕緣,使有機硅聚合物的一些特異 性能引起人們的關注。這種有機硅樹脂對康寧玻璃公司制備絕緣玻璃布帶和給通用電氣公司(GE)作電器絕緣材料是有用的。他為有機硅化合物的 開發揭開了新的一頁。

 

  二戰期間,急需能在高溫、高速條件下運行的電器設備使用的耐潮、耐熱的絕緣材料。Hyde和通用電氣公司的W.J. Patnode等學者又在這類材料上 下功夫。他們又使用Kipping用過的格氏法合成有機硅單體,再將單體通過水解、縮聚制得有機硅聚合物,聚合物經過稠化制得有機硅絕緣脂。如用在汽車火花塞上的有機硅絕緣硅脂是最早的有機硅商品之一。

 

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  此后,以格氏法和熱縮合法等工藝合成出多種初期的有機硅產品,如:有機硅消泡劑,有機硅防水劑,有機硅電絕緣樹脂,有機硅涂料,二甲基硅油,二甲基硅橡膠以及多種硅烷偶聯劑等相繼問世。這些有機硅材料在當時二次世界大戰中起了很大作用,如:能用在汽車軍工上的減震硅橡膠墊片,硅橡膠密封圈,以及耐受高熱的 電動機,防水的軍用皮靴等。

 

  三、直接法合成烴基氯硅烷

 

  由于經典的格氏反應在鹵烴與格氏試劑反應時要用沸點很低、極易燃燒的乙醚等極性試劑作溶劑,有時還要用溴化物引發反應。有時反應會突然啟 動,瞬時放出大量的熱而導致沖料、著火或爆炸,有一定危險性。所以格氏法不是最最理想的工業生產方法。

 

  1940年美國通用電氣公司的學者E.G.Rochow(1909~2001)發明了氯烴在銅催化劑存在時、于高溫下與硅直接反應合成烴基氯硅烷的方法。

 

  與此同時,德國學者R.Müller也發明此直接法,故直接法也有稱為Rochow-Müller Process的。直接法合成烴基氯硅烷在有機硅化學史上是劃時代的 成就之一。

 

  后來,通用電氣公司開發出有歷史意義的第一臺合成甲基氯硅烷的流化床,為有機硅的大規模工業化生產奠定了基礎。使通用電氣公司的有機硅部 成為一個很大的有機硅產品生產者。

 

  四、世界有機硅企業

 

  世界上曾經出現過很多的有機硅公司或工廠,有的只生產一些特種有機硅單體或一些下游產品。有的是能生產主要原料甲基氯硅烷、上下游一體化 的比較大的全能有機硅公司,如:Dow Corning(道康寧),GE(通用電氣公司)有機硅部,Union Carbide Corporation(UCC,聯合碳化物公司) ,Stauffer-Wacker,ICI(卜內門),Hüls(赫司),Nünschritz(濃希利茨工廠),Bayer(拜耳公司),GoldschmidtAG(戈特斯密特公司), Rh?ne-Poulenc(羅納·普朗克),Rhodia S A (羅地亞),OSi(奧斯佳),Crompton Corporation(康普頓),Данков Химзавод( 坦可夫化工廠),Shin-Etsu(信越公司),Toshiba(東芝公司)等。

 

  外國公司變遷情況將于明日推出

 

  中國在上一世紀60年代就有規模不是很大的有機硅工廠。到20世紀末,在中國以生產有機硅單體為主的工廠有上海樹脂廠,吉化公司電石廠,北京 化工二廠,星火化工廠,晨光化工研究院二分廠,天津油漆廠,西安絕緣材料廠,濟南石油化工四廠,蚌埠有機硅廠,開化硅廠,新安集團等為數 不多的幾個。生產有機硅下游產品的工廠為數不少。

 

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  五、當前世界有機硅市場銷售情況

 

  西方世界數十個有機硅生產廠經過組合,到20世紀末、21世紀初形成了幾個比較大的跨國公司。各個跨國公司開發成功的有機硅商品品牌多達數千 種,如美國道康寧公司聲稱有7000個品種;其他跨國公司也說有5000種、3000種的。

 

  有報道,2006年至2012年全球有機硅年平均增長為6%,達到了170萬噸。市場銷售情況:1993年45億美元;1995年57億美元; 1998年67億美元;  2002年73億美元;2005年93億美元;2009年115億美元。有人預測世界有機硅需求量到2017年有望達到189億美元。單是美國2012年消費有機硅總計 283000噸,預計到2018年總消費量將達到349000噸,年增長率3.5%。

 

  有報道2006年至2012年全球的年均消費量增長率為5.8%,說增長的主要推手是在2012年占市場銷售量170萬噸中36%的中國。


此文關鍵詞:硅橡膠,硅膠制品,硅膠產品

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