环境友好和环保型技术是现代科学中一个非常重要的研究方向。近年来超临界条件下的反应特别是超临界二氧化碳中的各类反应更为人们所重视，近年来双亲性有机硅嵌段共聚物被证明是很理想的分散剂。

该项目研究目标是利用各种先进合成技术，如阴离子聚合、原子转移技术、大分子单体技术、大分子链转移技术等等合成聚硅氧烷链的各种结构共聚物通过研究，推出一系列含聚硅氧烷的双亲性共聚物的产品。它们既可用于塑料橡胶工业的材料表面改性，也可用来润滑脱模和印刷业橡胶辊筒的印刷，而且超临界二氧化碳技术开发与应用是我国“十五”期间的重要科技攻关方向，含硅双亲性共聚物的研究和产品推出将大大提高我国在超临界二氧化碳领域的竞争力。

最近研究表明：膨胀型阻燃剂与硅酸盐复配添加到有机聚合物构成纳米复合阻燃材料由于阻燃添加剂与硅酸盐高度分散和聚合物面积非常大使材料有优异的热性能、物理性能、加工性能体现该阻燃材料具有巨大的潜在应用前景。然而由于相容性问题造成该纳米材料加工相当复杂、生产成本高，另外该阻燃材料垂直燃烧时由于重力而使炭层破裂，阻燃性能欠佳。为了克服这些难题，国外许多研究者致力于界面修饰技术开发；通过将膨胀型和硅酸盐型纳米材料表面进行改性，增加不同材料间的相容性。界面修饰技术的核心内容就是设计能对有机聚合物和极性表面同时具有亲和性的修饰剂。

另外，材料界面修饰用的有机硅在工业生产中也有很实际应用价值，例如，近年来国际出现甲苯选择性岐化配套用有机硅聚合物研究与应用便是一个例子：

有机硅修饰在石油化工广泛使用的分子筛表面作为分子筛表面修饰剂进行分子筛的改性是国际上认为最有效的方法。例如ISM-5分子筛为微孔材料的修饰改性对象，以具有重大应用背景的甲苯选择性岐化合成对二甲苯反应。国外近几年来已投入工业化生产，国外工艺指标微PX选择性90%，甲苯转化率为30%，B/X为1.37，但其催化剂制备包括所用有机硅一直处于高度保密状态。我国目前约有500万吨二甲苯年产量，如对此进行研究开发，该课题将可增加效益1亿元，并可取代昂贵的进口催化剂，可以为相关应用企业节约500万美元/年。

本项目涉及含有多种特殊官能团有机硅合成技术，有机硅阻燃体系的复合技术，有机硅和聚合物的复合技术。

近年来，硅系阻燃剂因公害低而引起世人重视，其中有机硅阻燃作用机理主要是，在塑料燃烧时聚硅氧烷的Si-O-Si键转变成Si-C键，生成硅碳隔离层，这种硅碳隔离层可以阻止燃烧生成的挥发物外逸，隔绝氧气与基体树脂的接触，防止熔体滴落从而达到阻燃的效果。而且有机硅还具有高效、无毒、防滴落、无污染、燃烧值低、低烟等特点，是成炭理想的抑烟剂，另外它尚具有能改善塑料加工性能，能提高材料的机械加工强度，特别是低温冲击强度，能提高基体的耐热性能，因而硅系塑料阻燃增效剂成为研究的重点。常用有机硅种类有硅油、硅橡胶、硅树脂微粉、硅烷偶联剂。主要研究方向是：通过改进分子结构，提高分子量，改善成炭性，提高与基体材料的相容性，加工和力学性能。近年来特别受重视磷/硅协同效应复合体系，这类体系同时兼有有机硅阻燃剂的高效，无机阻燃剂的低烟，能降低成本，减少无机阻燃剂用量，改善材料功能。磷/硅复配体系特点：在高温下，磷会促成炭的形成，而硅则增加碳层的热稳定性，从而发挥磷/硅协同阻燃效果，并且用聚硅氧烷代替低分子硅化物，磷/硅阻燃体系协同效应得到进一步加强，因为聚硅氧烷的主键Si-O-Si热降解形成Si-C层SiO₂，由于数量更多，更能阻止炭层的氧化，从而更能提高炭层的稳定性。磷/硅协同体系包括磷系化合物与硅系化合物的复配阻燃剂及化合物本身含有磷元素和硅元素两类阻燃剂。

值得重视和进一步研究发展的有机硅新型阻燃剂-硅树脂衍生物，它是专门为以聚碳酸酯(PC)及其衍生物而开发的高性能阻燃添加剂，主要应用于电子装置，它具有下列特点：

l 阻燃性高于或等于一般溴系阻燃剂；

l 冲击强度是溴系阻燃剂4倍，接近PC树脂；

l 无模压性能老化，增强抗性；

l 使用现有设备和程序，通过常规的熔化混合方法添加到PC树脂；

l 加热和混合时挥发性低，产出非常稳定；

l 卓越的相容性-适合大多数PC树脂和配方中其它各种添加剂。

其阻燃作用原理：在PC体系中加入硅树脂，燃烧时硅树脂向表面迁移，富集而形成均质绝热炭化Si-C层，抑制了材料内部的进一步燃烧，并防止熔体滴落，并能阻止热和物质的传播。起关键作用的硅树脂耐热性十分优异，闪点>300℃以上，本身具有难燃性，燃烧时其发烟量少，避免像卤素、磷系阻燃剂燃烧时那样发烟量大且释放或析出有毒物质，对环境造成危害。

有机硅作为塑料加工助剂（改性剂）起到内部与外部的润滑作用，由于有机硅和聚合物的相容性很好，在加工过程很容易向聚合物表面富集，形成一个润滑分子层，降低聚合物与设备的摩擦力，从而降低聚合物的融体粘度，提高流动性，脱模性。降低相距，降低设备磨损、降低制品不良率、明显降低摩擦系数，提高滑爽性、改善光泽、提高表面丝质触感、提高耐刮擦性能等

本项目主要应用于塑料加工和电缆行业的阻燃增强和加工性能改善、目前国内塑料助剂的年增长率均为20%左右。本项目涉及的产品是无机阻燃剂的协效剂，是阻燃剂的产品的发展方向。添加本产品的的电缆可广泛用于工矿企业、办公楼宇、降低火灾隐患。为火灾时人员的逃生赢得宝贵时间，另外有机硅改性过的塑料，其加工流动性改善、光洁度提高，单位时间生产效率提高而降低能耗。广泛用于家电、汽车、计算机等行业。有助于提升国内塑料加工水平，提高国产塑料市场占有率。