有机硅生产及应用技术PDF格式文档图书下载

第一章 总论 1

1. 有机硅化学 1

1.1 发展历史 1

1.2 硅原子的特性 1

1.2.1 四配位硅 1

1.2.2 三配位硅 2

1.2.3 含硅双键 2

1.2.4 二配位硅 3

1.2.5 五配位与六配位硅 3

1.2.6 键能和键长 3

1.2.7 硅烷基对α原子上的负电荷和β碳原子上的正电荷稳定性的影响 4

1.3 有机硅化合物的主要形式 4

1.3.1 R4Si 4

1.3.2 RnSiX4-n 4

1.3.3 (R3Si-)nY 5

1.3.4 R3Si(-Y-SiR2-)nR 5

1.3.5 (R2Si-Y)n 6

1.3.6 〔-SiR-Y1.5-〕n,〔-Y-SiR-Z0.5-〕n 6

1.3.7 〔R3SiY-〕nE,EO-〔R2SiO-〕nE 7

1.3.8 R3Si(-SiR2-)nR(n≥1),(SiR2)n (n≥4) 7

1.3.9 (R3Si)nE 8

1.4 有机硅化合物的一般合成方法 8

1.4.1 卤化烃和硅的高温反应(Rochow的直接法) 8

1.4.2 有机金属化合物和卤硅烷(或烷氧基硅烷)的反应 8

1.4.3 含氢硅烷对烯烃或乙炔的加成(氢硅烷基化) 8

1.4.4 烃或卤代烃和含氢硅烷的缩合 8

1.5 聚有机硅氧烷 9

1.5.1 线型聚硅氧烷 9

1.5.2 环状聚硅氧烷 10

1.5.3 梯形、笼形及立体网状聚硅氧烷 10

2.有机硅的工业化 10

2.1 有机硅工业的现状 10

2.1.1 生产动向 10

2.1.2 市场动向 13

2.2 技术开发动向 16

2.2.1 交联方式的进展 16

2.2.2 聚合物的改性 16

2.2.3 配合技术、加工技术的发展 16

2.3 未来的展望 17

2.3.1 能源 17

2.3.2 电子设备 17

2.3.3 新材料 17

2.3.4 生命科学 18

2.4 结语 18

第二章 硅烷、硅氧烷基础化学的最近动向 19

1. 有机硅化学 19

1.1 前言 19

1.2 有机硅化合物的合成 19

1.2.1 用Me3SiCl-Mg(Li)-HMPA(THF)的硅烷化 19

1.2.2 用钯络合物等过渡性金属催化剂的二硅烷的反应 19

1.3 有机硅活性中间体化学 20

1.3.1 硅宾 20

1.3.2 硅烷游离基 22

1.3.3 硅烷阴离子 23

1.3.4 硅烷阳离子 23

1.3.5 硅烯、二硅烯及有机硅光化学 24

1.4 有机硅化合物用于有机合成 24

1.4.1 有机化合物的官能团变换 24

1.4.2 用有机硅化合物生成碳-碳键 25

1.5 生物有机硅化学 27

2. 有机硅聚合物 27

2.1 聚合物的形式 27

2.2 聚有机硅氧烷 28

2.3 聚有机烷(芳)撑硅氧烷 29

2.4 聚硅硫烷 29

2.5 聚硅氨烷 30

2.6 侧链基团中含硅的碳系聚合物 30

2.7 聚硅烷 31

3. 无机硅聚合物 32

3.1 硅酸钠的组成 33

3.2 硅酸钠的用途 34

3.3 硅酸钠中所含的离子种类 34

3.4 硅酸钠的分子量 36

3.5 硅酸单体的聚合 38

3.6 结语 38

第三章 有机硅的工业生产技术 40

1. 直接法合成甲基氯硅烷 40

1.1 化学 40

1.1.1 反应机理 41

1.1.2 反应动力学 41

1.2 工艺 42

1.2.1 甲基氯硅烷的合成 42

1.2.2 产品分离 44

1.2.3 辅助工艺 46

2. 三氯硅烷的直接合成 46

2.1 化学 46

2.1.1 反应机理 46

2.1.2 反应动力学 47

2.2 工艺 47

2.2.1 硅的纯度 47

2.2.2 催化剂 47

2.2.3 反应器类型和操作条件 47

2.2.4 产品的分离与纯化 48

3. 苯基氯硅烷 49

3.1 工艺 49

3.1.1 苯基氯硅烷的直接合成 49

3.1.2 由采用Grignard反应的有机金属法合成苯基氯硅烷 50

3.1.3 含氢硅烷与苯反应合成苯基氯硅烷 50

3.1.4 含氢硅烷与氯苯反应合成苯基氯硅烷 51

4. 乙烯基氯硅烷 53

4.1 工艺 53

4.1.1 乙烯基氯硅烷的直接合成 53

4.1.2 乙基三氯硅烷的氯化和脱氯化氢反应 53

4.1.3 含氢硅烷与乙炔的加成反应 53

4.1.4 氯乙烯和含氢硅烷的高温缩合反应 55

5. 硅油 56

5.1 化学 56

5.2 工艺 58

5.2.1 二甲基二氯硅烷的水解 58

5.2.2 水解工艺 59

5.2.3 环状物的分离 59

5.2.4 硅油的生产 60

5.2.5 环状物的聚合 61

6. 硅橡胶 62

6.1 化学 62

6.1.1 热硫化硅橡胶 63

6.1.2 室温硫化硅橡胶 64

6.2 工艺 65

6.2.1 聚合 65

6.2.2 热硫化硅橡胶 66

6.2.3 室温硫化硅橡胶 70

7. 硅树脂 73

7.1 化学 73

7.2 工艺 75

第四章 有机硅产品的形态与功能 76

1. 油 76

1.1 油 76

1.1.1 硅油的种类 76

1.1.2 硅油的性质 80

1.1.3 硅油的应用 84

1.2 消泡剂 89

1.2.1 油型 90

1.2.2 油复合物型 91

1.2.3 乳液型 92

1.2.4 改性油型 93

1.3 脱模剂 93

1.3.1 一般用脱模剂 94

1.3.2 隔离纸用有机硅脱模剂 94

1.4 织物整理剂 96

1.4.1 防水剂 97

1.4.2 柔软剂 98

1.4.3 弹性整理剂 98

1.4.4 油剂 99

1.4.5 玻璃纤维用防水剂 99

1.4.6 今后的方向 99

1.5 匀泡剂 99

1.5.1 有机硅表面活性剂的特点和用途 99

1.5.2 有机硅匀泡剂的结构 99

1.5.3 有机硅匀泡剂的作用 100

1.5.4 聚氨酯泡沫材料的种类和有机硅匀泡剂的结构 102

2. 树脂 104

2.1 硅漆 104

2.1.1 前言 104

2.1.2 硅树脂的特性 104

2.1.3 硅树脂的结构 105

2.1.4 硅漆的种类及特点 105

2.1.5 应用 108

2.2 模塑料 109

2.2.1 前言 109

2.2.2 传递成型 109

2.2.3 注射成型 110

2.2.4 模压成型 110

2.2.5 层压成型 110

2.2.6 硅树脂的一般概念 111

2.2.7 结论 112

3. 橡胶 112

3.1 热硫化硅橡胶 112

3.1.1 热硫化型硅橡胶的形态 112

3.1.2 硅橡胶的交联 120

3.1.3 热硫化硅橡胶的功能 122

3.2 室温硫化硅橡胶(RTV) 125

3.2.1 室温硫化硅橡胶 125

3.2.2 单组份RTV硅橡胶 126

3.2.3 双组份RTV硅橡胶 129

3.3 密封剂 136

3.3.1 前言 136

3.3.2 有机硅的特点 136

3.3.3 不同应用的品种 137

3.3.4 结语 140

4. 硅烷 140

4.1 硅烷偶联剂 140

4.1.1 概述 140

4.1.2 在改善无机-有机界面粘接性方面的应用 141

4.1.3 其它应用 143

4.2 有机硅化合物 144

4.2.1 含硅-氧键的化合物 144

4.2.2 含硅-氮键的化合物 146

4.2.3 含硅-氢键的化合物 146

4.2.4 含硅-卤键的化合物 147

4.2.5 含硅-硅键的化合物 147

4.2.6 含硅-碳键的化合物 147

第五章 有机硅的应用技术 151

1. 概论 151

1.1 有机硅的特性和应用 151

1.2 电气、电子工业 152

1.3 汽车工业 152

1.4 建筑 153

2. 纤维 154

2.1 前言 154

2.2 纤维 155

2.2.1 纤维的种类和制造 155

2.2.2 由人造纤维到最终制品 156

2.3 有机硅在纤维领域内的使用 156

2.3.1 聚二甲基硅氧烷在憎水处理方面的应用 157

2.3.2 柔软处理 158

2.3.3 其它 159

2.4 结束语 160

3. 隔离纸(防粘纸) 160

3.1 隔离纸的用途 160

3.1 隔离纸用有机硅的种类 161

3.3 隔离纸的种类 161

3.4 隔离纸的评价方法 161

3.4.1 固化性 162

3.4.2 剥离性 162

3.4.3 残存的粘结性 163

3.5 有机硅剥离性的等级 163

3.6 影响有机硅剥离性的因素 163

3.7 隔离纸用有机硅存在的问题 165

3.7.1 有机硅的转移 165

3.7.2 异常剥离不良现象 166

3.7.3 同非有机硅系隔离剂的对比 167

3.8 对与剥离有关的界面化学的考察 167

4. 电线 168

4.1 无编织型电线 169

4.1.1 拉伸特性 169

4.1.2 耐摩耗性 169

4.1.3 剪切特性 170

4.2 用于原子反应堆的电缆 170

4.3 敷设在加热管道中的电缆 172

4.4 液体硅橡胶 173

4.5 改性硅橡胶(SEP) 173

5. 油浸式变压器 175

5.1 硅油浸变压器 175

5.2 硅油的一般特性 176

5.3 电气特性 176

5.4 热老化特性 177

5.5 燃烧性 178

5.6 对绝缘材料的适应性 178

5.6.1 芳酰胺纸 178

5.6.2 牛皮纸及其它 180

5.7 硅油变压器的保养 180

6. 电子零件 180

6.1 模塑料 181

6.2 橡胶 181

6.3 凝胶 184

6.4 硅漆和润滑油 184

7. 汽车用橡胶零件 185

7.1 前言 185

7.2 硅橡胶的性质和用途 185

7.3 耐热性 185

7.4 耐油性，最近的动向和对策 186

7.4.1 润滑油的低粘度化 186

7.4.2 润滑油中添加剂的影响 186

7.4.3 耐老化性 188

7.4.4 对含醇类汽油的耐性 189

7.5 改善机械强度 190

7.6 结束语 190

8. 汽车用化学品 190

8.1 硅油在汽车化学品中的应用 191

8.2 各种抛光剂 191

8.3 有机硅刹车油 192

8.4 防霜剂 194

8.5 清洁剂 194

8.6 润滑脂类 195

8.7 发动机油 195

8.8 其它用途 196

8.9 今后扩大使用范围 196

9. 车辆 196

9.1 电气火车和有机硅 196

9.2 耐热性绝缘材料的设计 196

9.3 电气火车马达的绝缘系统和有机硅 197

10. 有机硅涂料的应用〈以耐热涂料为主〉 200

10.1 前言 200

10.2 硅油 200

10.3 硅烷偶联剂 200

10.4 有机硅清漆 201

10.4.1 用于耐热涂料的有机硅清漆 201

10.4.2 纯有机硅清漆 201

10.4.3 改性有机硅清漆 201

10.5 有机硅系列耐热涂料 201

10.5.1 漆料(树脂) 202

10.5.2 颜料 202

10.6 有机硅系列耐热涂料的问题及其将来 204

11. 塑料的硬涂层 205

12. 建筑 206

12.1 混凝土结构中用的有机硅密封剂 206

12.1.1 有机硅密封剂的性能 207

12.1.2 密封剂的选择 209

12.1.3 使用 212

12.1.4 典型实例 214

12.1.5 结论 214

12.2 有机硅玻璃与金属建筑密封剂 215

12.2.1 性能及用途 215

12.2.2 使用方法 215

12.3 有机硅砖石建筑憎水剂 217

12.3.1 建筑结构损坏的类型 217

12.3.2 用有机硅保护建筑物 218

12.3.3 有机硅砖石建筑憎水剂的应用 221

12.4 建筑涂料 227

12.5 室温硫化泡沫硅橡胶 228

12.5.1 使用方法 229

12.5.2 影响因素 230

12.5.3 注意事项 230

12.6 混凝土添加剂 230

12.6.1 使用方法 231

12.7 有机硅沥青添加剂 233

13. 医疗 233

13.1 硅油 235

13.2 液体硅橡胶 235

13.2.1 单组份RTV硅橡胶 235

13.2.2 双组份RTV硅橡胶 235

13.2.3 双组份低温硫化硅橡胶(LTV) 235

13.3 硅橡胶 236

13.3.1 整形外科 236

13.3.2 脑神经外科 236

13.3.3 高卡输液 236

13.3.4 心脏外科 237

13.3.5 一般外科 237

13.3.6 人工脏器 237

14. 接触眼镜 237

14.1 前言 237

14.2 有机硅接触眼镜的组成及制造方法 238

14.3 镜片表面的亲水化处理 239

14.4 亲水性硅橡胶接触眼镜的物性 239

14.5 硬质有机硅接触眼镜 241

14.6 结语 241

15. 牙科材料 241

15.1 有机硅在牙科材料中的应用 241

15.2 牙科印模材料 242

15.3 硅橡胶印模材料、种类及用法 242

15.4 加成型硅橡胶印模材料的性能 243

16. 太阳能装置 245

16.1 太阳能装置和有机硅 245

16.2 有机硅系的传热介质、蓄热材料 245

16.3 结语 247

17. 通信用光导纤维包覆材料 247

17.1 通信用光导纤维 247

17.2 光导纤维的涂层 248

17.3 光导纤维涂层材料用硅橡胶 248

17.4 硅橡胶的缓冲效果 249

17.5 在塑料包覆光导纤维方面的应用 250

18. 有机硅产品在原子能发电站中的应用 251

18.1 前言 251

18.2 RTV硅橡胶泡沫材料 251

18.2.1 泡沫硅橡胶的特点 251

18.3 施工方法 252

18.3.1 用于电缆贯穿孔的施工方法 252

18.3.2 用于配管贯穿孔的施工方法 253

18.3.3 充填深度 253

18.4 耐火试验 253

18.5 Υ射线屏蔽材料 254

18.6 中子屏蔽材料 255

18.7 结语 255

19. 富氧燃烧系统 256

19.1 透气性 256

19.2 选择性透氧膜 257

19.3 富氧燃烧系统 258

20. 太阳能电池 258

20.1 包封层的构造及有机硅的作用 259

20.2 对有机硅的特性要求 259

20.3 太阳能电池的可靠性试验 260

21. 化妆品 261

21.1 聚二甲基硅氧烷类硅油 261

21.2 聚苯基三甲基硅氧烷类硅油 264

21.3 硅氧烷乙二醇共聚物 266

21.4 挥发性的低粘度硅氧烷 267

21.5 阳离子乳液 269

21.6 改性的聚二甲基硅氧烷硅油 270

21.7 有机硅蜡 270

21.8 分散在聚二甲基环硅氧烷中的硅氧烷乙二醇共聚物 270

21.9 非离子乳液 271

21.10 毒性研究 271

附录Ⅰ 常用的物性数据 273

附录Ⅱ 美国Dow Corning公司测试方法 277

附录Ⅲ 中西文单位对照表 334

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