有機(jī)硅材料
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2026-01-04
有機(jī)硅材料的實例教程
2015年，德國鐵路股份公司推出了覆蓋全公司的3D打印項目， 其中一項用于安裝在列車制動器控制閥內(nèi)的膜片，厚度只有4毫米，對材料的強(qiáng)度和柔韌性要求非常高。在反復(fù)的市場篩選過程中，德國鐵路公司選中了瓦克的品牌ACEO?，他們的有機(jī)硅材料和3D打印技術(shù)非常符合膜片制品的要求。
采用ACEO? 3D打印工藝制造的硅橡膠膜片
ACEO? 的有機(jī)硅材料何以得到要求嚴(yán)苛的德國鐵路股份公司的青睞？有機(jī)硅又是如何跟3D打印發(fā)生關(guān)系的？
有機(jī)硅學(xué)名叫聚二甲基硅氧烷，是一類主鏈由硅氧原子交替而成的聚合物的總稱。據(jù)瓦克化學(xué)高級技術(shù)經(jīng)理柳麗君介紹，“有機(jī)硅材料源自大自然的硅礦（砂石），與大多數(shù)源于原油的合成橡膠相比，有機(jī)硅的硅-氧鏈結(jié)構(gòu)相比碳-碳鏈具有更高的鍵能， 能耐受更高的溫度及UV輻射等環(huán)境老化。其自由旋轉(zhuǎn)的側(cè)鏈結(jié)構(gòu)更可使這種材料在低至-50攝氏度環(huán)境中仍然保持柔軟的特性。此外，由于配方中沒有添加任何增塑劑，有機(jī)硅材料具有良好的食品安全性及生物相容性，可以廣泛應(yīng)用于食品接觸或醫(yī)療器械等，這也是很多合成橡膠所無法比擬的。“
有機(jī)硅的卓越性能是得到德國鐵路股份公司認(rèn)可的很重要的前提。當(dāng)然，這還跟瓦克化學(xué)在有機(jī)硅3D打印的提前布局密不可分。
打造全球首家3D打印彈性體服務(wù)網(wǎng)絡(luò)商店
3D打印技術(shù)與有機(jī)硅材料結(jié)合，使得許多傳統(tǒng)注塑無法滿足的需求得以實現(xiàn)，比如在交通運輸或機(jī)械設(shè)備等工業(yè)領(lǐng)域以及醫(yī)療領(lǐng)域，快速建模、產(chǎn)品小批量生產(chǎn)以及按需生產(chǎn)備件都非常重要。
基于這樣的市場需求，瓦克化學(xué)在2016德國國際橡塑展上展出推出了全球首臺可工業(yè)用的有機(jī)硅3D打印機(jī)，同時開創(chuàng)了一種新的商業(yè)模式——為所有涉及彈性體的3D打印服務(wù)創(chuàng)立了ACEO?品牌，因此，瓦克化學(xué)成為全球第一家通過3D打印工業(yè)化生產(chǎn)彈性體的公司。
展開 上周五
陶氏
辦了兩場技術(shù)研討會《
陶氏有機(jī)硅用于ADAS封裝
》和《
陶氏公司有機(jī)硅解決方案助力新能源汽車三電
》，我摘錄一些有價值的內(nèi)容給各位讀者參考。
1）ADAS和xEV領(lǐng)域 應(yīng)用為什么選擇有機(jī)硅
在ADAS應(yīng)用方面，其實有一些底層的需求，主要是我們的感知器件和運算平臺都需要進(jìn)行密封盒組裝，從材料角度在這個過程中有幾個方面，具體來看有機(jī)硅材料的特性主要包括
溫度范圍寬，在高低溫下都有很高的穩(wěn)定性（-45-200度）：從高溫來看是耐高溫，在寬溫度范圍保持彈性性能，而在低溫下，典型的有機(jī)硅的轉(zhuǎn)變溫度低于-100℃
彈性模量的抗振動：有機(jī)硅材料在高填料含量下保持柔韌性，低模量有利于用于應(yīng)力消除，減震和減震
電氣絕緣特性好、耐環(huán)境防水防潮，具有出色的防潮/耐水性
阻燃特性具備優(yōu)異的阻燃性能
熱管理方面具備了高電導(dǎo)率和低熱阻
圖1 封裝材料特性
在實際使用中，不管是超聲波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)攝像頭和激光雷達(dá)等感知器件，還是域控制器為代表的運算平臺，都廣泛使用有機(jī)硅材料進(jìn)行密封或者導(dǎo)熱材料。
圖2 ADAS方面的應(yīng)用
在這三個方向上，主要包括導(dǎo)熱應(yīng)用（導(dǎo)熱填充、導(dǎo)熱硅脂和導(dǎo)熱粘接劑），防護(hù)應(yīng)用（密封、三防和灌封膠）和電磁屏蔽的作用。
隨著目前汽車算例的軍備競賽的開始，車載芯片的散熱設(shè)計是一個很大的挑戰(zhàn)，需要通過導(dǎo)熱技術(shù)把熱量盡快帶出。
展開 有機(jī)硅化合物是指含有硅碳鍵的化合物，且至少有一個有機(jī)基團(tuán)通過硅碳鍵結(jié)合到硅原子上。如甲基硅烷CH3SiH3、二甲基二氯硅烷（C2H5）2SiCl2等都是有機(jī)硅化合物，而SiC、Si3N4等則屬于無機(jī)硅化合物。
自然界中至今未發(fā)現(xiàn)有機(jī)硅化合物的存在，只有在動物羽毛和禾本科植物中發(fā)現(xiàn)有硅酸酯類化合物，但這類物質(zhì)并不含有硅碳鍵（Si-C）,而只是含有硅-氧碳鍵（Si—O—C）。
有機(jī)硅高聚物的種類繁多，包括聚硅氧烷、聚硅烷、聚碳硅烷、聚氮硅烷等。有機(jī)聚硅氧烷是其中最重要的一類，其結(jié)構(gòu)可表示如下：
其中，R為有機(jī)基團(tuán)（如甲基、苯基等）；n為硅原子上連接的有機(jī)基團(tuán)數(shù)（n =1、2、3）, m為聚合度。
一般認(rèn)為的有機(jī)硅材料主要就是指以含聚硅氧烷主鏈的低聚或高聚物。有機(jī)聚硅氧烷之所以有廣泛的用途，主要由于它們具有其他高分子材料所無法比擬的獨特性能：如耐高溫、耐低溫、防潮、絕緣、耐腐蝕、耐老化及生理惰性等。有機(jī)硅高分子產(chǎn)品品種非常多樣，有液體（硅油）、彈性體（硅橡膠）、樹脂、乳液等，它們在宇航、航空、電氣、電子、輕工、機(jī)械、化工、 建筑、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、日常生活等方面均已得到廣泛的應(yīng)用。
有機(jī)硅材料在它的組成中既有無機(jī)硅氧烷鏈，又含有有機(jī)基團(tuán)，是一種典型的半無機(jī)高分子。而正是這種結(jié)構(gòu)特點使它成為一種很特殊的高分子材料，并具有其它材料所不能同時具備的耐高溫、阻燃、電氣絕緣、耐輻射和生理惰性等一系列優(yōu)良性能。特別值得一提的是，有機(jī)硅工業(yè)的發(fā)展史不同于通用合成材料。通用合成材料是以原料制造工藝、大型生產(chǎn)技術(shù)及產(chǎn)品的加工為中心發(fā)展的；而有機(jī)硅則是以產(chǎn)品開發(fā)為中心而發(fā)展的。
展開 該工藝能夠使用一系列定制有機(jī)硅材料用于3D打印，例如AMsil?系列。這種工藝可以制造具有復(fù)雜幾何形狀的100%有機(jī)硅高性能零件，通過直接打印制造彈性零件/物體。
△液體沉積成型(LDM)
該過程在室溫下工作，并作為后固化循環(huán)完成前的初始步驟。LDM工藝解鎖了有機(jī)硅彈性體的特性，其最終部件的性能可與傳統(tǒng)加工的有機(jī)硅彈性體相媲美，并結(jié)合了3D打印的優(yōu)勢。
△Elkem Silicones
什么是硅膠？
有機(jī)硅是一種惰性合成化合物，有多種形式（油、橡膠、樹脂）。通常，它們具有耐熱性和類似橡膠的特性，存在于密封劑、粘合劑、潤滑劑、醫(yī)療應(yīng)用、炊具和絕緣材料中。有機(jī)硅是一種聚合物，它含有硅、碳、氫和氧，在某些情況下還包含其他元素。
△聚二甲基硅氧烷(FLD 47)
有機(jī)硅的基本結(jié)構(gòu)由聚有機(jī)硅氧烷組成，其中硅原子與氧連接，形成“硅氧烷”鍵。硅的其余化合價與有機(jī)基團(tuán)相連，主要是甲基 (CH3)：苯基、乙烯基或氫。
展開 深圳安品材料有限公司，始建于2004年，總部位于深圳市寶安區(qū)福永福海信息港，是一家致力于高分子新材料研究開發(fā)，生產(chǎn)及經(jīng)營的國家級高新技術(shù)企業(yè)。目前旗下有八家子公司——天津辦事處、蘇州辦事處、香港辦事處、武漢辦事處、廈門辦事處等。
目前主要產(chǎn)品布局在有機(jī)硅、環(huán)氧樹脂、聚氨酯、丙烯酸樹脂，相關(guān)樹脂的改性及石墨烯、高導(dǎo)熱復(fù)合、高導(dǎo)電復(fù)合、有機(jī)耐火材料、壓敏膠等領(lǐng)域，擁有國家發(fā)明專利100多項，目前在惠州大亞灣建成了占地面積越60000平方米的生產(chǎn)基地，廠房6棟。目前公司也在布局壓敏膠、光刻膠領(lǐng)域。
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展示范圍：
醫(yī)藥化工設(shè)備：
干燥設(shè)備、粉碎設(shè)備、混合設(shè)備、真空設(shè)備、離心機(jī)、反應(yīng)釜、過濾設(shè)備、分離設(shè)備、膜設(shè)備、篩分設(shè)備、精餾設(shè)備、制藥設(shè)備、密封設(shè)備及配件、控制分析及檢測儀器、節(jié)能環(huán)保設(shè)備、化工包裝與儲運等；
醫(yī)藥化工新材料：
有機(jī)氟材料、有機(jī)硅材料、工程塑料、功能高分子材料、納米材料、膜材料、特種纖維、精細(xì)陶瓷材料、感光材料等。
內(nèi)置材料庫中除了常規(guī)的灌封膠，還新增了有機(jī)硅樹脂灌封材料。這種有機(jī)硅樹脂能更有效地保護(hù)電子元件免受環(huán)境暴露、熱應(yīng)力和機(jī)械沖擊，灌封工藝常用于 EV 電池、LED 驅(qū)動器、工業(yè)傳感器等對防護(hù)要求高的產(chǎn)品。
在工藝操作上，Inspire PolyFoam 支持定點和移動注射兩種方式，滿足不同生產(chǎn)場景需求。
內(nèi)置材料庫中除了常規(guī)的灌封膠，還新增了有機(jī)硅樹脂灌封材料。這種有機(jī)硅樹脂能更有效地保護(hù)電子元件免受環(huán)境暴露、熱應(yīng)力和機(jī)械沖擊，灌封工藝常用于 EV 電池、LED 驅(qū)動器、工業(yè)傳感器等對防護(hù)要求高的產(chǎn)品。
UDC 高級市場經(jīng)理 林永哲
演講主題：《陶氏有機(jī)硅——點亮顯示行業(yè)的創(chuàng)新之光》
演講嘉賓：陶氏化學(xué) 資深技術(shù)服務(wù)與應(yīng)用開發(fā)科學(xué)家 曹青
陶氏化學(xué)的曹青分享了公司在有機(jī)硅材料領(lǐng)域的創(chuàng)新成果。他重點指出了陶氏有機(jī)硅在光學(xué)膠、緩沖材料和OLED支撐保護(hù)膜方面的應(yīng)用優(yōu)勢，包括更高的效率、優(yōu)異的柔順性和穩(wěn)定的性能特性，為顯示行業(yè)帶來創(chuàng)新解決方案。
主要從事有機(jī)硅與水性功能高分子材料的開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化先后獲得廣東省企業(yè)科技特派員，惠州市企業(yè)科技特派員，惠州市農(nóng)村科技特派員，惠州學(xué)院“雙師雙能”教師，惠州學(xué)院第二批大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師，惠州學(xué)院申碩骨干教師，《有機(jī)硅材料》期刊編委，廣東省化工學(xué)會資深會員，惠州市石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會特聘專家，兼職湖南科技大學(xué)、南方科技大學(xué)及中山大學(xué)惠州研究院碩士生導(dǎo)師。
深圳安品材料有限公司，始建于2004年，總部位于深圳市寶安區(qū)福永福海信息港，是一家致力于高分子新材料研究開發(fā)，生產(chǎn)及經(jīng)營的國家級高新技術(shù)企業(yè)。目前旗下有八家子公司——天津辦事處、蘇州辦事處、香港辦事處、武漢辦事處、廈門辦事處等。
目前主要產(chǎn)品布局在有機(jī)硅、環(huán)氧樹脂、聚氨酯、丙烯酸樹脂，相關(guān)樹脂的改性及石墨烯、高導(dǎo)熱復(fù)合、高導(dǎo)電復(fù)合、有機(jī)耐火材料、壓敏膠等領(lǐng)域，
水資源短缺是目前面臨的一個全球性問題，對地球上豐富的海水進(jìn)行淡化則是解決水資源短缺問題的一個重要途徑。 但傳統(tǒng)的海水淡化往往需要高能量消耗，在一些能源短缺的地區(qū)難以實現(xiàn)，因此，亟需一種綠色、高效、可持續(xù)的海水淡化方法來緩解上述危機(jī)。 太陽光驅(qū)動的界面光熱水蒸發(fā)，由于其可以通過在遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于水沸騰的溫度下產(chǎn)生蒸汽來進(jìn)行海水純化，在過去幾年中引起了越來越多的關(guān)注。
有機(jī)相變材料
針對高分子基納米復(fù)合材料界面結(jié)構(gòu)演化的獲取難題，設(shè)計了共混氘代聚硅氧烷的填充硅橡膠體系
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介紹
二氧化硅填充的硅橡膠（SFSRs）可以在廣泛的溫度和時間范圍內(nèi)保持宏觀性能
（19）龍巖思康新材料有限公司
思康化學(xué)立足于新材料、生物醫(yī)藥等多行業(yè)市場，主要從事有機(jī)氟、有機(jī)硅等新型材料在石材防護(hù)、建筑領(lǐng)域、皮革、紙制品上的應(yīng)用及推廣，LED有機(jī)硅封裝材料及高分子材料的研發(fā)和生產(chǎn)制造，在生物醫(yī)藥領(lǐng)域進(jìn)行醫(yī)藥中間體、原料藥的研發(fā)生產(chǎn)、分子工具酶的研發(fā)及應(yīng)用工作。
由于優(yōu)異的導(dǎo)熱性和機(jī)械順應(yīng)性，由所制備的復(fù)合材料制成的電子設(shè)備的核心溫度比商用有機(jī)硅材料低20℃。此外，受益于合成的環(huán)氧玻璃體的多級降解機(jī)制，所制備的復(fù)合材料可以在溫和條件下有效地化學(xué)回收，BN回收率達(dá)到96.2%，其他有機(jī)原料回收率達(dá)到73.6%至82.4%。這項工作為我們提供了設(shè)計可回收和高性能 TIM 的新策略。
