二甲基硅油生产状况及研究进展.docxVIP

二甲基硅油生产状况及研究进展张 超 陆志强 陈万里（惠生工程 〈中国〉有限公司河南 二甲基硅油生产状况及研究进展 张 超 陆志强 陈万里 （惠生工程 〈中国〉有限公司 河南 郑州 450000） 【摘 要 】随着二甲基硅油在机械 、电 气 、纺 织 、涂 料 、医学等方面新用途的不断开发 ，国内外对其用量逐年增加 。 笔者对二甲基硅油的生产 状况和不同催化剂条件下合成的过程进行了研究和对比 。 【关 键 词 】二 甲 基 硅 油 ；市场和应用前景 ；催 化 剂 硅油通常分为普通硅油和改性硅油两大类：前者包括二甲基硅 油、甲基苯基硅油及甲基含氢硅油；后者为二甲基硅油分子中一部分 甲基被苯基、氢以外的有机基取代的硅油。在普通硅油中二甲基硅油 的有机硅特性最为突出，用量也最大，应用面最广。随着二甲基硅油在 机械、电气、纺织、涂料、医学等方面新用途的不断开发，国内外对其用 量逐年增加。 应中 Si- O- Si 链的断开又重新连接的过程，此时，环状硅氧烷中的 Si- O- Si 链可以开环聚合，低分子的硅氧烷可以进一步聚合成高分子 硅氧烷，而高分子硅氧烷又可断裂成低分子的硅氧烷。 二甲基硅油合成过程中，催化剂的选择非常重要。选择的催化剂 不同，合成条件和合成过程也将大不相同。催化剂主要分两大类，一类 为酸性催化剂，另一类为碱性催化剂。生产方法主要有酸平衡法和碱 平衡法两种。下面对使用不同的催化剂合成二甲基硅油的研究情况分 别予以详细的介绍： 二甲基硅油的性质和用途 1 3.1 使用酸性催化剂 使用酸性催化剂，催化平衡化反应制取二甲基硅油是生产中常用 二甲基硅油为无色无味的透明液体，其表面张力低，具有高的表 面活性，优良的消泡抗泡性和良好的成膜性。二甲基硅油具有憎水性， 不溶于水。二甲基硅油与其他物质有良好的隔离性，润滑性能较优。在 不影响透气的情况下，有阻隔潮湿的性能。二甲基硅油在宽的温度范 围内粘度变化小。耐热性耐酸性优良。化学性质稳定，沸点高，凝固点 低，作为液体存在的温度范围广。二甲基硅油的电性能佳，特别在各种 频率范围内时率因素小，其表面张力小。抗剪切性能优良。基于以上优 良的性质，二甲基硅油广泛应用于机械、电气、纺织、涂料、医学等国民 经济各部门。 的方法，酸平衡法较适合于生产低粘度硅油。常用的酸性催化剂有硫 酸，三氟甲基磺酸及固体酸催化剂等，下面就它们的优缺点进行详细 描述。 3.1.1 用硫酸做催化剂 使用硫酸进行平衡化反应时，有一些简单的规律，如硫酸的浓度 与开环速度成正比，75%的硫酸使 D4 开环的速度较 96%的硫酸要慢 200 倍。但由于浓硫酸含水少，硫酸起了链终止剂的作用，致使分子量 增长速度不快。硫酸的用量一般为反应物质量的 2%—4%，反应温度 一般控制在 100℃（65－70℃，反应 5 h 左右）以下。反应后，仍有 10% 左右的低沸物留在产物中;故中和（一般用碳酸钠），水洗后，要脱除挥 发分，这是很重要的后处理步骤。一般商品硅油要求 150℃×24 h 的 失重率应在 0.5%以下，特殊要求的硅油去挥发分的程度更深一些。脱 挥发分的操作一般用间歇式或连续式的减压蒸馏器进行，控制真空度 1.332 kPa，温度 250℃和时间以达到所要求的蒸汽压或挥发度。 用硫酸作催化剂，催化活性较高，但硫酸做催化剂时，硫酸的用量 较大，产物显酸性，产物要经过中和、水洗、过滤等工艺，产品的成本增 加。而且，硫酸作催化剂对设备的腐蚀较大。 二甲基硅油的市场和应用前景 2 2.1 国外二甲基硅油市场状况 国外二甲基硅油的生产主要集中在美、日、欧洲。其中以美国产量 最大，亚洲产量以日本为首。美国的道康宁公司是世界上二甲基硅油 产量最大的公司，其次是 Wacker 公司、GE Bayer 有机硅公司和信越化 学有限公司。整个市场中，美国、欧洲、亚洲各占 1／3。近来，有机硅发 展势头强劲，为了满足日益增长的市场需求，国外许多有机硅公司不 断扩大生产规模、进行企业重组或合并、组建技术研究开发中心，不断 开拓潜在的市场。特别是近年来亚洲市场的强势发展，越来越引起世 界几大有机硅公司的重视。在整个有机硅市场发展良好的前景下，二 甲基硅油作为有机硅家族的一份子，发展前景也被普遍看好。 2.2 国内二甲基硅油的生产状况 国内二甲基硅油的主要生产厂家有蓝星星火化工厂、浙江新安集 团开化合成材料有限公司、中国石油吉林石化分公司电石厂、中昊晨 光化工研究院二分院等。这几家大公司的产量占整个二甲基硅油总产 量的 80%以上。中国近 5 年二甲基硅油的表观消费量年均增长率在 16%左右，成为全球增长最快的市场。 3.1.2 用固体酸作催化剂 常用的固体酸有苯乙烯－二乙烯基苯型大孔强酸型阳离子交换 树脂