有機(jī)硅行業(yè)主要材料介紹及有機(jī)硅發(fā)展史
有機(jī)硅也稱為硅酮(silicone),是一類分子鏈以硅原子與氧原子相結(jié)合的鍵能很高、不易斷裂的聚硅氧烷(polysiloxane)。有機(jī)硅產(chǎn)品品類繁多,由于其功能獨(dú)特、用途廣泛,因而是國(guó)民經(jīng)濟(jì)生活不可或缺的重要化工材料。
有機(jī)硅產(chǎn)品可以是各種分子量不高、能流動(dòng)的液態(tài)物(單體、油、乳劑);或是各種高分子量的彈性體(膠);也可是支化結(jié)構(gòu)的各種樹(shù)脂,以及油、膠、樹(shù)脂的二次制品或改性物,因此有機(jī)硅產(chǎn)品是大量的、包含有各種各樣基團(tuán)的硅油、硅橡膠、硅樹(shù)脂和硅烷偶聯(lián)劑等。
有機(jī)硅產(chǎn)品都有很好的耐高、低溫性能,一般都能在180℃高溫下長(zhǎng)期工作。有機(jī)硅材料耐低溫性能良好,一般在-55℃下仍能工作。
有機(jī)硅材料有很好的電絕緣性能,介電性不隨溫度變化而劇烈變化;介電常數(shù)不隨頻率升高而增加數(shù)值;并且耐電弧、耐電暈、耐漏電;耐臭氧、耐輻射、耐候、難燃,故用途極為廣泛。
有機(jī)硅行業(yè)的幾種主要材料及產(chǎn)品介紹如下:
1,硅烷偶聯(lián)劑
硅烷偶聯(lián)劑是一類低分子化合物,與硅原子一端相連的是能水解的氯或各種烷氧基,水解后能與無(wú)機(jī)物相連;另一端有各種能與有機(jī)物相作用的官能團(tuán),如氨基、乙烯基、巰基等,故硅烷偶聯(lián)劑能將有機(jī)物和無(wú)機(jī)物橋聯(lián)起來(lái)。常用的硅烷偶聯(lián)劑有近百種。
2.,硅油
硅油是含有單一或不同有機(jī)基團(tuán)的低分子聚硅氧烷,可以制成各種不同的粘度。硅油的表面張力低,與水的接觸角大,是優(yōu)質(zhì)斥水材料。有機(jī)硅油或其改性制劑在化妝品中的應(yīng)用近年來(lái)增長(zhǎng)很快。硅油搽在皮膚上不油不膩,感覺(jué)滑爽、舒適,可制成各種護(hù)膚霜等。
3,硅橡膠
根據(jù)硫化機(jī)理,硅橡膠可分成高溫硫化硅橡膠(HTV);室溫硫化硅橡膠(RTV)和加成型液體硅橡膠(LSR),具有耐熱、耐寒、耐臭氧、耐紫外線、耐原子氧、耐宇宙射線的特性及防水、防震等綜合性能。
硅橡膠具有生理惰性、不凝血、消毒簡(jiǎn)便等特性,可制作能植入人體的硅橡膠制件和各種能長(zhǎng)時(shí)間使用的硅橡膠導(dǎo)管、插管,腦積水引流管,腹膜透析管,以及人工心肺機(jī)輸血泵管等。
此外硅橡膠有透氣性,對(duì)不同氣體的透過(guò)性不同。氧氣透過(guò)率在合成聚合物中是最高的,可做富氧膜、氣體分離膜。
4.,硅樹(shù)脂
硅樹(shù)脂制成的絕緣材料因耐熱性和絕緣性能好而屬于H級(jí),用它制作的電動(dòng)機(jī)體積小、重量輕、可靠性高,在短時(shí)過(guò)熱、過(guò)負(fù)荷情況下不會(huì)燒壞。
硅樹(shù)脂能配制耐500℃高溫涂料;有機(jī)硅改性的丙烯酸樹(shù)脂涂料耐侯性好,且憎水、抗污,是高級(jí)外墻涂料。
【有機(jī)硅發(fā)展史】
有機(jī)硅化合物早在1863年就出現(xiàn)了。19世紀(jì)中葉曾有英國(guó)化學(xué)家Kipping做過(guò)不少研究工作。到20世紀(jì)30年代,美國(guó)、前蘇聯(lián)、德國(guó)的化學(xué)家相繼研發(fā)有機(jī)硅化合物。美國(guó)康寧(Corning)玻璃公司的Hyde在1937年用格氏法合成出有實(shí)用價(jià)值的有機(jī)硅樹(shù)脂,為有機(jī)硅化合物的開(kāi)發(fā)揭開(kāi)了新的一頁(yè)。
1941年美國(guó)通用電氣(GE)公司的Rochow開(kāi)創(chuàng)性地發(fā)明了用硅與鹵烴在銅的催化下直接合成有機(jī)鹵硅烷的方法;德國(guó)Müller也同時(shí)研究此直接合成反應(yīng)。此直接法可大量生產(chǎn)用途最廣的甲基氯硅烷,為提供二甲基二氯硅烷創(chuàng)造了極好的條件,為有機(jī)硅工業(yè)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
開(kāi)發(fā)出有實(shí)用價(jià)值的有機(jī)硅樹(shù)脂的康寧玻璃公司于1943年與道化學(xué)公司合資成立道康寧公司(Dow Corning Corp)。該公司先用格氏法合成有機(jī)硅單體,生產(chǎn)甲基氯硅烷、苯基氯硅烷和硅樹(shù)脂、硅油等產(chǎn)品。后來(lái)該公司也用通用電氣公司開(kāi)發(fā)的流化床工藝生產(chǎn)甲基氯硅烷。此后該公司一路領(lǐng)先,成為全球最大的專業(yè)有機(jī)硅生產(chǎn)公司。
自20世紀(jì)40年代在美國(guó)和前蘇聯(lián)問(wèn)世以來(lái),有機(jī)硅材料已經(jīng)走過(guò)了70多年的研究開(kāi)發(fā)歷程,目前,有機(jī)硅已經(jīng)發(fā)展成為精細(xì)化工一大門(mén)類的標(biāo)志性工業(yè)產(chǎn)品。