有機硅產品的基本結構單元是由硅-氧鏈節(jié)構成的,側鏈則通過硅原子與其他各種有機基團相連。因此,在有機硅產品的結構中既含有" 有機基團",又含有"無機結構",這種特殊的組成和分子結構使它集有機物的特性與無機物的功能于一身。與其他高分子材料相比,有機硅產品的最突出性能是:
有機硅產品是以硅-氧(Si-O)鍵為主鏈結構的,C-C鍵的鍵能為82.6千卡/克分子,Si-O鍵的鍵能在有機硅中為 121千卡/克分子,所以有機硅產品的熱穩(wěn)定性高,高溫下(或輻射照射)分子的化學鍵不斷裂、不分解。有機硅不但可耐高溫,而且也耐低溫,可在一個很寬的溫度范圍內使用。無論是化學性能還是物理機械性能,隨溫度的變化都很小。
有機硅產品的主鏈為-Si-O-,無雙鍵存在,因此不易被紫外光和臭氧所分解。有機硅具有比其他高分子材料更好的熱穩(wěn)定性以及耐輻照和耐候能力。有機硅中自然環(huán)境下的使用壽命可達幾十年。
有機硅產品都具有良好的電絕緣性能,其介電損耗、耐電壓、耐電弧、耐電暈、體積電阻系數(shù)和表面電阻系數(shù)等均在絕緣材料中名列前茅,而且它們的電氣性能受溫度和頻率的影響很小。因此,它們是一種穩(wěn)定的電絕緣材料,被廣泛應用于電子、電氣工業(yè)上。有機硅除了具有優(yōu)良的耐熱性外,還具有優(yōu)異的拒水性,這是電氣設備在濕態(tài)條件下使用具有高可靠性的保障。
生物活性有機硅是人體必需的一種的營養(yǎng)素。有機硅是構成人體組織和參與新陳代謝的重要元素。存于人體的每一個細胞當中,作為細胞構建的支撐,同時幫助其他重要物質如鎂,磷,鈣等吸收。人體只能通過食物不斷獲得有機硅。
科學家們認為,有機硅主要以三種形式存在于人體中:
(一)可溶性有機硅,占重量的10%
(二)百分之三十存在于各種細胞基質
(三)60%用來合成蛋白質 這說明我們每天所需的有機硅是相當高。
如果要保持5年,10年甚至于是30年的年輕程度,每天攝入有機硅20-30毫克的有機硅尤為重要。
有機硅的主鏈十分柔順,其分子間的作用力比碳氫化合物要弱得多,因此,比同分子量的碳氫化合物粘度低,表面張力弱,表面能小,成膜能力強。這種低表面張力和低表面能是它獲得多方面應用的主要原因:疏水、消泡、泡沫穩(wěn)定、防粘、潤滑、上光等各項優(yōu)異性能。
由于有機硅具有上述這些優(yōu)異的性能,因此它的應用范圍非常廣泛。它不僅作為航空、尖端技術、軍事技術部門的特種材料使用,而且也用于國民經濟各部門,其應用范圍已擴到:建筑、電子電氣、紡織、汽車、機械、皮革造紙、化工輕工、金屬和油漆、醫(yī)藥醫(yī)療等。
有機硅物理結構
結構
有機硅材料具有獨特的結構:
(1) Si原子上充足的甲基將高能量的聚硅氧烷主鏈屏蔽起來;
(2) C-H無極性,使分子間相互作用力十分微弱;
(3) Si-O鍵長較長,Si-O-Si鍵鍵角大。
(4) Si-O鍵是具有50%離子鍵特征的共價鍵(共價鍵具有方向性,離子鍵無方向性)。
由于有機硅獨特的結構,兼?zhèn)淞藷o機材料與有機材料的性能,具有表面張力低、粘溫系數(shù)小、壓縮性高、氣體滲透性高等基本性質,并具有耐高低溫、電氣絕緣、耐氧化穩(wěn)定性、耐候性、難燃、憎水、耐腐蝕、無毒無味以及生理惰性等優(yōu)異特性,廣泛應用于航空航天、電子電氣、建筑、運輸、化工、紡織、食品、輕工、醫(yī)療等行業(yè),其中有機硅主要應用于密封、粘合、潤滑、涂層、表面活性、脫模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。隨著有機硅數(shù)量和品種的持續(xù)增長,應用領域不斷拓寬,形成化工新材料界獨樹一幟的重要產品體系,許多品種是其他化學品無法替代而又必不可少的。
生物體新陳代謝也需要有機硅參與,通常此類有機硅化學式表現(xiàn)為CH3(SiOH)3。有機硅對于身體各項功能起著重要的作用并且與礦物質的吸收有著直接關系。 人體平均擁有約七克硅,其數(shù)量遠遠超過其他重要礦物質,如鐵。 鐵和硅是人體必需的,對維持正常的新陳代謝是非常重要的作用。
有機硅材料按其形態(tài)的不同,可分為:硅烷偶聯(lián)劑(有機硅化學試劑)、生物活性有機硅、硅油(硅脂、硅乳液、硅表面活性劑)、高溫硫化硅橡膠、液體硅橡膠、硅樹脂、復合物等。?
有機硅化學主要研究有機硅化合物的性質及反應活性。有機硅化合物就是含有碳硅鍵的有機化合物。和碳類似,有機硅也是四配位的四面體結構。
在生物分子中,還沒有找到含有碳硅鍵的化合物。第一個有機硅化合物是在1863年由法國化學家查爾斯·傅里德爾(Friedel C)和美國化學家詹姆斯·克拉夫茨(Crafts J)共同發(fā)現(xiàn)。
他們用四氯化硅和二乙基鋅反應得到四乙基硅。簡單的碳硅化合物——碳化硅則是無機化合物。
近些年我國有機硅的消費一直保持年均兩位數(shù)的增長速度,現(xiàn)已成為繼美國之后的世界第二大消費國。
有機硅是化工新材料產業(yè)的重要組成部分,是國務院提出的七大戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展所需的重要基礎材料,具有許多其它化工材料無可替代的作用,是名副其實的“工業(yè)維生素”和“科技催化劑”。
我國有機硅工業(yè)已形成生產企業(yè)眾多、產品種類齊全、與其他產業(yè)關聯(lián)度高,發(fā)展?jié)摿褪袌銮熬熬薮蟮母咝录夹g產業(yè),目前有機硅單體的生產技術水平已接近國際先進水平。以國產技術為依托,近幾年來我國有機硅單體的生產能力迅速擴大,目前,我國有機硅上游產品(有機硅單體)已基本飽和,主要下游產品基本滿足市場需求。
智研數(shù)據(jù)研究中心數(shù)據(jù)顯示:在世界有機硅產業(yè)鏈條中,中國既是最主要的上游原料提供國,也是最重要的下游產品市場。藍星集團作為國內有機硅行業(yè)的龍頭企業(yè)積極實行“走出去”戰(zhàn)略,并購了法國羅地亞公司的有機硅業(yè)務,并成為世界五大有機硅企業(yè)之一。我國有機硅行業(yè)正逐步由資源大國、市場大國向產業(yè)大國轉變。
一、有機硅 有機硅,即有機硅化合物,是指含有Si-C鍵、且至少有一個有機基是直接與硅原子相連的化合物,習慣上也常把那些通過氧、硫、氮等使有機基與硅原子相連接的化合物也當作有機硅化合物。其中,...
有機硅,即有機硅化合物,是指含有Si-C鍵、且至少有一個有機基是直接與硅原子相連的化合物,習慣上也常把那些通過氧、硫、氮等使有機基與硅原子相連接的化合物也當作有機硅化合物。其中,以硅氧鍵(-Si-0-...
硅油r為CH3,OH;R´,為CH3、H等。油含量一般在20%~30%。pH值6~8。離心穩(wěn)定性(3000r/min)15~30min。表面張力小,對水的接觸角大。耐熱,抗氧化。由八甲基環(huán)...
有機硅分類介紹
有機硅材料按其形態(tài)的不同,可分為:硅烷偶聯(lián)劑(有機硅化學試劑)、硅油(硅脂、硅乳液、硅表面活性劑)、高溫硫化硅橡膠、液體硅橡膠、硅樹脂、復合物等。
硅烷偶聯(lián)劑的應用一般有三種方法:
一是作為骨架材料的表面處理劑;二是加入到粘接劑中,三是直接加入到高分子材料中。從充分發(fā)揮其效能和降低成本的角度出發(fā),前兩種方法較好。
硅烷偶聯(lián)劑的應用大致可歸納為三個方面:
1、用于玻璃纖維的表面處理,能改善玻璃纖維和樹脂的粘合性能,大大提高玻璃纖維增強復合材料的強度、電氣、抗水、抗氣候等性能,即使在濕態(tài)時,它對復合材料機械性能的提高,效果也十分顯著。 目前,在玻璃纖維中使用硅烷偶聯(lián)劑已相當普遍,用于這一方面的硅烷偶聯(lián)劑約占其消耗總量的50%,其中用得較多的品種是乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷等。
2、用于無機填料填充塑料??深A先對填料進行表面處理,也可直接加入樹脂中。能改善填料在樹脂中的分散性及粘合力,改善工藝性能和提高填充塑料(包括橡膠)的機械、電學和耐氣候等性能。
3、用作密封劑、粘接劑和涂料的增粘劑,能提高它們的粘接強度、耐水、耐氣候等性能。硅烷偶聯(lián)劑往往可以解決某些材料長期以來無法粘接的難題。
可被生物體充分吸收的有機硅廣泛存在于植物中,比如小麥、燕麥等谷物類,到目前為止科學家發(fā)現(xiàn)含量最高的是馬鞭草(Equisetumarvense)。高純度液態(tài)生物可吸收利用的有機硅提取技術到目前為止僅有法國等部分發(fā)達國家掌握。
硅油是一種不同聚合度鏈狀結構的聚有機硅氧烷。最常用的硅油是甲基硅油。硅油一般是無色(或淡黃色),無味、無毒、不易揮發(fā)的液體。硅油不溶于水、甲醇、二醇和- 乙氧基乙醇,可與苯、二甲醚、甲基乙基酮、四氯化碳或煤油互溶,稍溶于丙酮、二惡烷、乙醇和了醇。它具有很小的蒸汽壓、較高的閃點和燃點、較低的凝固點。隨著鏈段數(shù)n的不同,分子量增大,粘度也增高, 固此硅油可有各種不同的粘度。硅油按化學結構來分有甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油、甲基含氫硅油、甲基苯基硅油、甲基氯苯基硅油、甲基乙氧基硅油、甲基三氟丙基硅油、甲基乙烯基硅油、甲基羥基硅油、乙基含氫硅油、羥基含氫硅油、含氰硅油等;從用途來分,則有阻尼硅油、擴散泵硅油、液壓油、絕緣油、熱傳遞油、剎車油等。 硅油具有卓越的耐熱性、電絕緣性、耐候性、疏水性、生理惰性和較小的表面張力,此外還具有低的粘溫系數(shù)、較高的抗壓縮性)有的品種還具有耐輻射的性能。
從用途來分,則有阻尼硅油、擴散泵硅油、液壓油、絕緣油、熱傳遞油、剎車油等。硅油具有卓越的耐熱性、電絕緣性、耐候性、疏水性、生理惰性和較小的表面張力,此外還具有低的粘溫系數(shù)、較高的抗壓縮性)有的品種還具有耐輻射的性能。
有機硅乳液 (是硅油的一種形式)主要有硅油織物柔軟整理劑;硅油乳液型消泡劑:是有機硅消泡劑中使用面最廣、用量最大的一種消泡劑。
1、室溫硫化硅橡膠
室溫硫化硅橡膠(RTV)是六十年代問世的一種新型的有機硅彈性體, 這種橡膠的最顯著特點是在室溫下無須加熱、如壓即可就地固化,使用極其方便。因此,一問世就迅成為整個有機硅產品的一個重要組成部分。現(xiàn)在室溫硫化硅橡膠已廣泛用作粘合劑、密封劑、防護涂料、灌封和制模材料,在各行各業(yè)中都有它的用途。
分類
室溫硫化硅橡膠按其包裝方式可分為單組分和雙組分室溫硫化硅橡膠,按硫化機理又可分為縮合型和加成型。因此,室溫硫化硅橡膠按成分、硫化機理和使用工藝不同可分為三大類型,即單組分室溫硫化硅橡膠、雙組分縮合型室溫硫化硅橡膠和雙組分加成型室溫硫化硅橡膠。這三種系列的室溫硫化硅橡膠各有其特點:單組分室溫硫化硅橡膠的優(yōu)點是使用方便,但深部固化速度較困難;雙組分室溫硫化硅橡膠的優(yōu)點是固化時不放熱, 收縮率很小,不膨脹,無內應力,固化可在內部和表面同時進行,可以深部硫化;加成型室溫硫化硅橡膠的硫化時間主要決定于溫度,因此,利用溫度的調節(jié)可以控制其硫化速度。
單組分室溫硫化硅橡膠
單組分室溫硫化硅橡膠的硫化反應是靠與空氣中的水分發(fā)生作用而硫化成彈性體。隨著鏈劑的不同,單組分室溫硫化硅橡膠可為脫酸型、脫肟型、脫醇型、脫胺型、脫酰胺型和脫酮型等許多品種。單組分室溫硫化硅橡膠的硫化時間取決于硫化體系、溫度、濕度和硅橡膠層的厚度,提高環(huán)境的溫度和濕度,都能使硫化過程加快。在典型的環(huán)境條件下,一般15~30分鐘后,硅橡膠的表面可以沒有粘性, 厚度0.3厘米的膠層在一天之內可以固化。固化的深度和強度在三個星期左右會逐漸得到增強。
單組分室溫硫化硅橡膠具有優(yōu)良的電性能和化學惰性,以及耐熱、耐自然老化、耐火焰、耐濕、透氣等性能。它們在-60~200℃范圍內能長期保持彈性。它固化時不吸熱、不放熱,固化后收縮率小,對材料的粘接性好。因此,主要用作粘合劑和密封劑,其它應用還包括就地成型墊片、防護涂料和嵌縫材料等。許多單組分硅橡膠粘接劑的配方表現(xiàn)出對多種材料如大多數(shù)金屬、玻璃、陶瓷和混凝上的自動粘接性能。當粘接困難時,可在基材上進底涂來提高粘接強度,底涂可以是具有反應活性的硅烷單體或樹脂,當它們在基材上固化后,生成一層改性的適合于有機硅粘接的表面。單組分室溫硫化硅橡膠雖然使用方便,但由于它的硫化是依懶大氣中的水分,使硫化膠的厚度受到限制,只能用于需要6毫米以下厚度的場合。單組分室溫硫化硅橡膠的硫化反應是從表面逐漸往深處進行的,膠層越厚,固化越慢。當深部也要快速固化時, 可采用分層澆灌逐步硫化法,每次可加一些膠料,等硫化后再加料,這樣可以減少總的硫化時間。添加氧化鎂可加速深層膠的硫化。
雙組分縮合型室溫硫化硅橡膠
雙組分室溫硫化硅橡膠硫化反應不是靠空氣中的水分, 而是靠催化劑來進行引發(fā)。通常是將膠料與催化劑分別作為一個組分包裝。只有當兩種組分完全混合在一起時才開始發(fā)生固化。雙組分縮合型室溫硫化硅橡膠的硫化時間主要取決于催化劑的類型、用量以及溫度。催化劑用量越多硫化越快, 同時擱置時間越短。在室溫下,擱置時間一般為幾小時,若要延長膠料的擱置時間,可用冷卻的方法。雙組分縮合型室溫硫化硅椽膠在室溫下要達到完全固化需要一天左右的時間,但在150℃的溫度下只需要1小時。通過使用促進劑進行協(xié)合效應可顯著提高其固化速度。
雙組分室溫硫化硅橡膠可在一65~250℃溫度范圍內長 期保持彈性,并具有優(yōu)良的電氣性能和化學穩(wěn)定性, 能耐水、耐臭氧、耐氣候老化,加之用法簡單,工藝適用性強,因此,廣泛用作灌封和制模材料。各種電子、電器元件用室溫硫化硅橡膠涂覆、灌封后,可以起到防潮(防腐、防震等保護作用??梢蕴岣咝阅芎头€(wěn)定參數(shù)。雙組分室溫硫化硅橡膠特別適宜于做深層灌封材料并具有較快的硫化時間,這一點是優(yōu)于單組分室溫硫化硅橡膠之處。雙組分室溫硫化硅橡膠硫化后具有優(yōu)良的防粘性能,加上硫化時收縮率極小,因此,適合于用來制造軟模具,用于鑄造環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂、聚苯乙烯、聚氨酯、乙烯基塑料、石蠟、低熔點合金等的模具。此外,利用雙組分室溫硫化硅橡膠的高仿真性能可以在文物上復制各種精美的花紋。雙組分室溫硫化硅橡膠在使用時應注意:首先把膠料和催化劑分別稱量,然后按比例混合?;炝线^程應小心操作以使夾附氣體量達到最小。膠料混勻后(顏色均勻),可通過靜置或進行減壓(真空度700毫米汞柱)除去氣泡,待氣泡全部排出后,在室溫下或在規(guī)定溫度下放置一定時間即硫化成硅橡膠。
雙組分加成型室溫硫化硅橡膠
雙組分加成型室溫硫化硅橡膠有彈性硅凝膠和硅橡膠之分,前者強度較低,后者強度較高。它們的硫化機理是基于有機硅生膠端基上的乙烯基(或丙烯基)和交鏈劑分子上的硅氫基發(fā)生加成反應(氫硅化反應)來完成的。在該反應中,不放出副產物。由于在交鏈過程中不放出低分子物,因此加成型室溫硫化硅橡膠在硫化過程中不產生收縮。這一類硫化膠無毒、機械強度高、具有卓越的抗水解穩(wěn)定性(即使在高壓蒸汽下)、良好的低壓縮形變、低燃燒性、可深度硫化、以及硫化速度可以用溫度來控制等優(yōu)點,因此是目前國內外大力發(fā)展的一類硅橡膠。
加成型室溫硫化硅橡膠
包裝方式一般是分A、B兩種組分進行包裝:將催化劑作為一種組分;交鏈劑作另一種組分。高強度的加成型室溫硫化硅橡膠由于線收縮率低、硫化時不放出低分子,因此是制模的優(yōu)良材料。在機械工業(yè)上已廣泛用來制模以鑄造環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂、聚氨酯、聚苯乙烯、乙烯基塑料、石蠟、低熔點合金、混凝上等。利用加成型窒溫硫化
2、高溫硫化硅橡膠
高溫硫化硅橡膠是高分子量(分子量一般為40~80萬)的聚有機硅氧烷(即生膠)加入補強填料和其它各種添加劑,采用有機過氧化物為硫化劑,經加壓成型(模壓、擠壓、壓延)或注射成型,并在高溫下交鏈成橡皮。這種橡膠一般簡稱為硅橡膠。
硅橡膠的補強填料是各種類型的白炭黑,它可使硫化膠的強度增加十倍。加入各種添加劑主要是降低膠的成本、改善膠料性能以及賦予硫化膠各種特殊性能如阻燃、導電等。
3、硅凝膠
這種膠硫化后成為柔軟透明的有機硅凝膠,可在- 65~200℃溫度范圍內長期保持彈性,它具有優(yōu)良的電氣性能和化學穩(wěn)定性能、耐水、耐臭氧、耐氣候老化、憎水、防潮、防震、無腐蝕,且具有生理惰性、無毒、無味、易于灌注、能深部硫化、線收縮率低、操作簡單等優(yōu)點,有機硅凝膠在電子工業(yè)上廣泛用作電子元器件的防潮、絕緣的涂覆及灌封材料,對電子元件及組合件起防塵、防潮、防震及絕緣保護作用。如采用透明凝膠灌封電子元器件,不但可起到防震防水保護作用,還可以看到元器件并可以用探針檢測出元件的故障,進行更換,損壞了的硅凝膠可再次灌封修補。有機硅凝膠由于純度高,使用方便,又有一定的彈性,因此是一種理想的晶體管及集成電路的內涂覆材料,可提高半導體器件的合格率及可靠性;有機硅凝膠也可用作光學儀器的彈性粘接劑。在醫(yī)療上有機硅凝膠可以用來作為植人體內的器官如人工乳房等,以及用來修補已損壞的器官等.
4、泡沫硅橡膠
泡沫硅橡膠硫化前呈液態(tài),適宜作灌封材料。泡沫硅橡膠由于具有較高的熱穩(wěn)定性,良好的絕熱性、絕緣性、防潮性、抗震性,尤其是在高頻下的抗震性好,因此是一種理想的輕質封裝材料。
美國道康寧公司研制成阻燃型室溫硫化泡沫硅橡膠DC3-6548。這種泡沫硅橡膠主要用于電線電纜通過處(例如屋頂、墻壁、樓房等處孔洞)的防火密封,阻燃性能非常好,其極限氧指數(shù)達39 (絕大多數(shù)塑料的極限氧指數(shù)只有20),使用壽命長達50年。目前,這種阻燃室溫硫化泡沫硅橡膠已廣泛用于核電站、電子計算機中心、海上采油裝置等環(huán)境條件苛刻,或防火要求特別高的場所。
硅樹脂硅樹脂是高度交聯(lián)的網狀結構的聚有機硅氧烷,通常是用甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷或甲基苯基二氯硅烷的各種混合物,在有機溶劑如甲苯存在下,在較低溫度下加水分解,得到酸性水解物。水解的初始產物是環(huán)狀的、線型的和交聯(lián)聚合物的混合物,通常還含有相當多的羥基。水解物經水洗除去酸,中性的初縮聚體于空氣中熱氧化或在催化劑存在下進一步縮聚,最后形成高度交聯(lián)的立體網絡結構。
硅樹脂是一種熱固性的塑料,它最突出的性能之一是優(yōu)異的熱氧化穩(wěn)定性。250℃加熱24小時后,硅樹脂失重僅為2~8%。硅樹脂另一突出的性能是優(yōu)異的電絕緣性能,它在寬的溫度和頻率范圍內均能保持其良好的絕緣性能。
鑒于上述特性,有機硅樹脂主要作為絕緣漆(包括清漆、瓷漆、色漆、浸漬漆等)浸漬 H級電機及變壓器線圈, 以及用來浸漬玻璃布、玻布絲及石棉布后制成電機套管、電器絕緣繞組等。用有機硅絕緣漆粘結云母可制得大面積云母片絕緣材料,用作高壓電機的主絕緣。此外,硅樹脂還可用作耐熱、耐候的防腐涂料,金屬保護涂料,建筑工程防水防潮涂料,脫模劑,粘合劑以及二次加工成有機硅塑料,用于電子、電氣和國防工業(yè)上,作為半導體封裝材料和電子、電器零部件的絕緣材料等。
硅樹脂按其主要用途和交聯(lián)方式大致可分為有機硅絕緣漆、有機硅涂料、有機硅塑料和有機硅粘合劑等幾大類。
骨質疏松癥是人體老化的特質之一。由于鈣質不停地從身體各大系統(tǒng)流失,我們的骨頭變脆弱,而單純的服用含鈣營養(yǎng)劑不足以停止這種威脅和疾病的產生。因為人體需要有機硅的幫助吸收和利用這些無機鈣。
有證據(jù)表明,如果人們任意補充鈣,不但沒有幫助骨骼愈合,反而會浸出了骨骼中已有的鈣質,從而加速了類似骨質疏松癥等退化型疾病的過程,影響人體支撐和結締組織。
對于骨質疏松癥,有機硅能止疼,甚至恢復身體的自我修復功能。對于絕經后婦女,骨質疏松癥是最常見的疾病,而且數(shù)據(jù)表明由此導致的骨折的死亡人數(shù)已經超過了的乳房癌,子宮頸癌和子宮癌的總和。
骨質疏松癥,通常是由于骨蛋白周圍的鈣質流失,致使骨骼變薄,漸漸地,骨基質中的營養(yǎng)成分也隨即流失,造成空洞不斷擴大。因此即便是在正常的壓力范圍內,骨骼也會發(fā)生斷裂的可能性。因此讓攝入人體的內的鈣質礦化到骨骼中去是一個非常重要修補手段。建議應適當每天補充有機硅元素,才能更好得將磷,鎂,鈣沉淀到骨骼里去,特別是對于鈣質的吸收更是有著至關重要的作用。
越來越多的研究證據(jù)表明,即便是在鈣不足的情況下,人體也可以通過利用硅來轉變成骨骼需要的保護結構,但缺少硅,其他礦物質卻很難有類似的效果來充當這一角色。因此科學家有機硅是鈣質吸收和利用的前絕條件。
結締組織由膠原蛋白,彈性蛋白,粘多糖,碳水化合物等物質組成,在這些組織細胞周圍,還需要保濕性粘液幫助。有了他們,才可以使組織細胞變得有彈性和充滿活力,同是預防老化。研究發(fā)現(xiàn)在這些粘液性大分子物質中,有機硅占據(jù)了很大一部分比例,它們就像是一種“膠水”,將膠原蛋白牢牢地粘合在一起。因此如果人體中存在足夠量的有機硅,那么就會有更多的膠原蛋白被粘合在一起,從宏觀上來看,人和器官也會變得更加年輕。
隨著人體的老化,各種結締組織營養(yǎng)流失,變得僵硬,致使人體組織也無法得到足夠的養(yǎng)分而衰退。 有機硅可以幫助減緩這些結締組織的退化過程。
如果定期服用含有機硅的營養(yǎng)劑,可以保持皮膚年輕。特別是當皮膚出現(xiàn)松弛和皺紋時,除了補充適當?shù)牡鞍踪|外,服用由植物提取的有機硅營養(yǎng)劑才可以達到皮膚健康美觀的效果。
頭發(fā)是最天然的美麗裝飾品。健康的頭發(fā)保護人的頭皮外,還是提高吸引力的法寶。人們發(fā)現(xiàn)每克頭發(fā)里含有90微克有機硅,跟骨骼每克含100微克的含量很接近。有機硅是頭發(fā)生長,強韌的重要因素。
通過強化琺瑯質,有機硅能夠防止蛀牙和保護牙齒。 同時有防止牙齦出血,牙齦萎縮,衰退和松動的作用。
植物提取的活性有機硅針對齲齒(潰瘍,骨,牙齒腐爛或a)和炎癥等,臨床表現(xiàn)突出。
指甲板主要由各種蛋白質構成,平均每月增長四,五毫米但指甲變得脆弱通常是骨質疏松的前兆,即局部脫鈣現(xiàn)象,此時如果能及時補充有機硅就能保證指甲健康生長。有機硅會美化你的指甲的外觀,提高硬度,使他們更亮澤,不容易斷裂。
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事實上有機硅影響最顯著是表現(xiàn)在人的頭發(fā),皮膚,指甲及牙齒上。 我們的皮膚和頭發(fā)需要有機硅,其原理跟其他組織一樣,因為有機硅是粘合膠原蛋白,糖類等營養(yǎng)物質的支撐架。這也就是為什么,有機硅對于皮膚,牙齒,頭發(fā)有這非常重要的意義。
中國已成為有機硅材料的最大消費國。由于紡織,電子、電器產品的大量出口和國內建筑、紡織、汽車、日化等行業(yè)對有機硅材料的旺盛需求,推動和促進了我國有機硅材料的發(fā)展。2010我國硅氧烷消費量達到55.5萬噸,占全球總量的36%,成為全球有機硅的最大消費國;中國以加工制造業(yè)為主的產業(yè)格局,造成了中國有機硅消費結構與全球其它國家和地區(qū)有很大差別,其它國家和地區(qū)硅橡膠和硅油占比平均,中國則以硅橡膠為主。
“十二五”期間,我國有機硅消費年均增長率預計將保持在18%左右,2015年硅氧烷消費量預計達到約130萬噸,折合有機硅單體約260萬噸。2010年,中國有機硅(折硅氧烷)產量約41萬噸;消費量55.5萬噸。有機硅一方面在傳統(tǒng)應用領域繼續(xù)保持穩(wěn)步增長,另一方面在新能源、節(jié)能環(huán)保、醫(yī)療衛(wèi)生及高端制造等方面不斷開發(fā)出新的用途,特別是在太陽能電池、LED、個人護理用品、軌道交通以及替代石油基產品方面,其應用得到快速發(fā)展。由于具有廣闊的市場空間,有機硅被列入了新材料“十二五”規(guī)劃。20多個有機硅產品列入了新材料“十二五”規(guī)劃的產品目錄。
有機硅“十二五”規(guī)劃將嚴格準入門檻,控制產能增長,2015年產能達到300萬噸,滿足國內需求外略有出口。規(guī)劃提出,到2015年形成3-5家國際競爭力的有機硅單體骨干企業(yè)。規(guī)劃顯示,硅烷偶聯(lián)劑要建成2-3個規(guī)模超過3萬噸/年、采用綠色環(huán)保技術生產的企業(yè),2015年總產量達到40萬噸,品種數(shù)量超過100個。生物活性有機硅的植物提純目前為止只有法國等發(fā)達國家掌握。有機硅對生物體的重要作用使得有機硅產品擁有巨大的應用前景。在未來幾年內,利用植物活性提取的有機硅產品必將在醫(yī)藥,美容,保健等領域爆發(fā)式拓展。有機硅產品在各行各業(yè)中的消費比列,取決于當時的產業(yè)結構。以日本為例,1988年的分配為:電子電器約占25%-30%,建筑占15%-20%,汽車占10%-15%,食品醫(yī)療占10%,辦公機械占10%,其余(包括纖維、紙張、塑料、涂料等)占15%-30%??梢?,電子電器、建筑及汽車是該國有機硅市場的三大支柱。近幾年來的市場發(fā)展趨勢,電子電氣的發(fā)展速度仍居首位,有機硅材料的可靠性與耐久性,使其在建筑及汽車行業(yè)中的應用得以繼續(xù)增長;由于硅氧烷的生理惰性及對人體的安全、可靠性得到進一步確認,因而有機硅在醫(yī)療及化妝品中的應用數(shù)量急劇增長。供求
近幾年以及今后相當長的時間內,有機硅最強勁的需求來自亞洲,需求量的增長中心將是中國及太平洋地區(qū),年均增長率有望達到10%-15%。而中國對有機硅的需求量正以每年大于20%的速率擴大,成為全球增長最快的市場,即使在全球金融危機的影響下也保持高速增長。
前瞻產業(yè)研究院發(fā)布的《中國有機硅行業(yè)市場需求預測與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》分析,近10年來中國聚硅氧烷表觀消費量的年均增長率達到31%。國內單體項目未來3-5年產能將保持20%以上的增長。作為高耗能行業(yè),國際市場上工業(yè)硅資源供應緊張,而中國工業(yè)硅資源成本為全球最低,加之中國對有機硅需求的平均增長率多年來一直保持在25%以上,是全球需求增長最快的區(qū)域。
2002年~2008年的6年間,隨著我國有機硅室溫膠市場的高速發(fā)展,外國有機硅生產企業(yè)紛紛在國內設置生產基地,而國內生產廠家也大幅進行產能擴張,行業(yè)產能年均增長率為17.9%,產量年均增長為17.3%。截止至2008年,我國有機硅室溫膠總產能達到35萬噸,總產量達到26萬噸。而消費量達到27.5萬噸,存在一定的供應缺口。
未來10年是我國經濟社會發(fā)展的重要時期,為實現(xiàn)全面小康的奮斗目標,我國在優(yōu)化結構、提高效益、降低消耗、保護環(huán)境的基礎上,穩(wěn)步提高居民消費率、全面改善人民生活、形成節(jié)約能源資源和保護生態(tài)環(huán)境的產業(yè)結構、增長方式、消費模式,這為有機硅室溫膠的應用技術開發(fā)和進一步發(fā)展提供了巨大的市場空間和發(fā)展機遇。未來隨著我國有機硅中間體供應量的進一步增加,我國有機硅室溫膠產品將走入尋常百姓家,預計其需求量在未來5年仍將保持在年均13.2%快速增長,其市場推動力仍主要在建筑和工業(yè)領域。有機硅室溫膠由于各類產品的功能差異較大,應用領域也不盡相同,因此在市場供求方面也體現(xiàn)出不同特點。
1、在建筑領域上的市場供求狀況
有機硅室溫膠最大的消費對象是建筑行業(yè)。無論在美國、日本或歐洲,建筑業(yè)用硅橡膠的消費均一直居于首位,在2006年分別占各地區(qū)總消費量的44%、38%和40%(資料來源:有機硅材料,2008,22(5)261~267)。隨著我國城鎮(zhèn)化的深化發(fā)展,建筑業(yè)仍將處于長期增長的發(fā)展趨勢,有機硅室溫膠在建筑業(yè)的需求也將呈現(xiàn)長期增長態(tài)勢。
有機硅室溫膠在建筑領域的應用目前主要包括建筑幕墻、房屋建筑的密封和門窗節(jié)能玻璃加工三個方面。2008年,建筑幕墻領域消耗的有機硅室溫膠約6.1萬噸,占我國全部有機硅室溫膠消費量的22.2%,預計未來5年年均增長率為5%;門窗密封和裝飾裝修領域消耗的有機硅室溫膠合計6.1萬噸,占我國全部有機硅室溫膠消費量的22.2%,是市場容量最大的應用領域,預計未來5年年均增長率為10.6%;中空玻璃加工領域消耗的有機硅室溫膠合計2.4萬噸,占我國全部有機硅室溫膠消費量的8.7%,預計未來5年年均增長率為20%。中空玻璃加工將成為有機硅室溫膠在建筑領域中需求增長最快的一項應用。建筑領域集中了有機硅室溫膠傳統(tǒng)的大宗產品,生產廠家眾多,技術普遍成熟,競爭充分。未來五年,該領域的有機硅室溫膠產量和消費量均有所增長,但產量增長將更快,從2011年開始我國建筑用領域室溫硅橡膠總體將出現(xiàn)供大于求的情況,有一部分產品將出口到國際市場。
2、在主要工業(yè)領域上的供求狀況
在汽車及其他運輸工具制造領域。2008年我國汽車產量已達934.5萬輛2001~2008年均增長率達到22.7%,我國汽車產量已超過美國位居世界第二。根據(jù)國外的最新研究,增加有機硅材料在汽車零部件方面的用量,可以大幅度提高汽車的安全性能,在美國,每臺汽車上有機硅材料有超過40項以上的用途,因此汽車產量和單車用量水平的提高都將推動汽車工業(yè)對有機硅室溫膠需求的增加。2008年汽車領域消耗的有機硅室溫膠合計2萬噸,占我國全部有機硅室溫膠消費量的7.3%,預計未來5年年均增長率為30%。
在電子與無線電工業(yè)領域。目前我國是全球最大的電子產品生產國,產品行銷世界各地,1999年以來電子元器件行業(yè)收入的年均增長率保持在30%以上。2008年電子領域消耗的有機硅室溫膠合計2.2萬噸,占我國全部有機硅室溫膠消費量的8%,預計未來5年年均增長率為23%。
在電力領域。2008年電力領域消耗的有機硅室溫膠合計1.2萬噸,占我國全部有機硅室溫膠消費量的4.4%,預計未來5年年均增長率為25%。主要工業(yè)應用領域中,客戶對有機硅室溫膠產品的性能和技術指標要求千差萬別,要求生產企業(yè)具有很強的研發(fā)技術實力,國內僅有少數(shù)本土企業(yè)能提供這樣的產品,因此主要依靠進口或由在華外資企業(yè)生產。由于產品的差異性及存在供不應求的情況,因此客戶對能滿足其要求的產品價格通常有較高的承受能力。
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成都硅寶和美國 GE膠的對比 1.結構膠的強度、伸長率對比 對于幕墻結構膠,從圖中的拉伸曲線中可以看出, GE SSG-4800J結構膠的強度和最大強度的伸長都只是剛好達到 GB 16776-2005《建筑用硅酮結構密封膠》的要求 硅寶的結構膠產品,無論是 1099 高性能硅酮結構膠或 者 999 硅酮結構密封膠,在強度和伸長率上,都遠超標準要 求。 與 GE的產品相比,硅寶的結構膠產品優(yōu)勢很大,能夠 為幕墻提供更高的安全系數(shù)。 2.耐候密封膠對比 測試項目 硅寶 998 GE SSG2900 外觀 符合標準 符合標準 類型 酮肟型 醇型 重量, g 860 844 包裝體積, ml 590 591.5 擠出性 ,ml/min 152 93 表干時間 ,min 90 240 硬度 ,Shore A 43 26 60%模量 ,MPa 常態(tài) 0.71 0.29 浸水 0.6
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本文通過對有機硅玻璃漆布標準ASTMD 1459-93和JB/T 8148.3-1999的對比,分析了國內外標準的先進和不足,對今后國內的標準修訂提供了參考意見。
有機硅壓敏膠一般是指用有機硅聚合物為主體的壓敏膠,或由有機硅聚合物改性的丙烯酸和有機硅改性橡膠型壓敏膠。與傳統(tǒng)的丙烯酸酯壓敏膠、橡膠型壓敏膠相比,它具有優(yōu)異的耐化學藥品、耐水、耐油、耐溶劑、耐高溫、耐低溫、耐熱降解、耐氧化降解等性能,而且能與多種難粘的材料如未經表面處理的聚烯烴(BOPP、PET、PE等)氟塑料、聚酰亞胺以及聚碳酸酯等膠接。
對于非化工專業(yè)的人來說,這個詞太過陌生,它會存在于我們的生活中,和生活密切相關嗎?不錯,我們家里的不干膠、標簽紙、甚至姨媽巾背后背膠的部分,都離不開“有機硅離型劑”。下面就由有機硅廠家?guī)Т蠹伊私庖幌掠袡C硅離型劑吧。
有機硅離型劑
離型劑又稱防黏劑,用于基材與壓敏膠膠層之間,主要作用是保護涂布在基材上的壓敏膠膠層,以防止壓敏膠膠層被污染或黏住其他物品而失效。
不論是標簽、烘培紙、自黏信封,還是衛(wèi)生用品,離型涂層是整個紙張行業(yè)不折不扣的幕后英雄。如果沒有離型涂層,許多涉及壓敏膠的日常應用都不會存在。
1、有機硅離型劑的組成
有機硅離型劑一般包括聚合物主劑、交聯(lián)劑、催化劑、溶劑、抑制劑及添加劑等,聚合物主劑是離型劑的一種主要配方材料,影響離型力及離型力曲線,涂層的穩(wěn)定性和反應活性,同時也影響固化速度、浴液壽命、附著力和鋪展性;交聯(lián)劑影響附著力,浴液壽命和固化速度;催化劑影響固化速度,浴液壽命和穩(wěn)定性;抑制劑影響固化速度,浴液壽命,附著力和可涂性;添加劑如重剝離添加劑,能產生較高的離型力,同時影響附著力,浴液壽命和固化速度。
2、有機硅離型劑的特性
有機硅離型劑的特性
有機硅離型劑的特性
有機硅離型劑的特性主要是由組成的有機硅聚合物(硅酮聚合物)的特性所決定的。有機硅聚合物的表面能很低,臨界表面張力γc只有在19~24dyn/cm的范圍內,離型效果好。有機硅聚合物在常用的芳香族和脂肪族溶劑中溶劑性好,加上有機硅聚合物的黏性流動活化能小,涂布性能好,可以在基材上涂成極薄的離型涂層。有機硅聚合物經適當交聯(lián)后可以增強有機硅涂層的內聚強度及其與基材的結合力,使用時可降低涂層向壓敏膠層的遷移。改變聚合物的交聯(lián)密度和交聯(lián)點之間的分子量可以在一定范圍內調節(jié)有機硅涂層的離型效果,這就使得有機硅離型劑可以適應不同的產品要求。
根據(jù)交聯(lián)體系的不同,可分為縮合型和加成型兩種。
縮合型有機硅離型劑
縮合型有機硅離型劑最早在1954年得到工業(yè)化應用??s合型有機硅離型劑中真正的催化劑是二丁基錫,隨著歐盟對二丁基錫、二辛基錫化合物的限令2009/425/EC于2012年1月1日生效,今后其與人體、食品等接觸的離型涂層類應用會受到限制。
加成型有機硅離型劑
加成型有機硅離型劑最早在1975年得到工業(yè)化應用,主要是帶乙烯基的二甲基聚硅氧烷在金屬鉑的化合物催化下與含硅氫鍵的交聯(lián)劑進行硅氫加成反應而交聯(lián)固化。與縮合型相比,加成型的有機硅離型劑有許多優(yōu)點:①容易進行分子設計,即容易調節(jié)控制聚合物的分子量和交聯(lián)度,從而獲得所需的離型效果;②適用于制備無溶劑型、乳液型的離型劑,這兩類離型劑代表了未來的趨勢;③儲存和運輸過程中不會發(fā)生交聯(lián),產品質量容易得到保證。
有機硅主要分為硅橡膠、硅樹脂、硅油三大類。
● 高溫硫化型硅橡膠(HTV)
● 室溫硫化型硅橡膠(RTV)