為什么說有機(jī)硅是我們生活的好伙伴？

文/中國化工博物館 葉建華

為什么說有機(jī)硅是我們生活的好伙伴？

文/中國化工博物館 葉建華

自然常識告訴我們，玻璃、陶瓷等無機(jī)物能耐腐蝕、耐候性能好，但容易破碎；橡膠等有機(jī)物不易破碎，但耐候性差、容易腐蝕老化。人們希望如果有一種同時(shí)具備有機(jī)物和無機(jī)物優(yōu)點(diǎn)的產(chǎn)品那該有多好呀！

在這里我要高興地告訴大家，化學(xué)化工專家們早已研究、生產(chǎn)出了這樣一種產(chǎn)品，這種產(chǎn)品的中文名字叫有機(jī)硅。

有機(jī)硅是指含有Si-C鍵、且至少有一個(gè)有機(jī)基是直接與硅原子相連的化合物；以重復(fù)的Si-X鍵為主鏈的線型或環(huán)狀聚合物叫有機(jī)硅聚合物，當(dāng)X為氧（O）時(shí)即為最常用的聚硅氧烷；習(xí)慣上將有機(jī)硅單體及有機(jī)硅聚合物統(tǒng)稱為“有機(jī)硅化合物”或簡稱“有機(jī)硅”，并稱聚硅氧烷液體為硅油，聚硅氧烷橡膠為硅橡膠，聚硅氧烷樹脂為硅樹脂。

由于有機(jī)硅獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，兼?zhèn)淞藷o機(jī)物與有機(jī)物的性能。這種產(chǎn)品具有表面張力低、壓縮性高、氣體滲透性高等基本性質(zhì)，并具有耐高低溫、電氣絕緣、耐氧化穩(wěn)定性、耐候性好、難燃、憎水、耐腐蝕、無毒無味以及生理惰性等優(yōu)異特性。因此它的應(yīng)用范圍非常廣泛。它不僅作為航空、尖端技術(shù)、軍事技術(shù)部門的特種材料使用，而且廣泛應(yīng)用于建筑、電子電氣、紡織、汽車、機(jī)械、皮革造紙、輕工、金屬、油漆和醫(yī)藥醫(yī)療等國民經(jīng)濟(jì)各部門。其應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬，成為化工新材料家族獨(dú)樹一幟的重要產(chǎn)品體系。

目前世界上有機(jī)硅產(chǎn)品品種牌號達(dá)到近萬種。2015年全球硅氧烷消費(fèi)量約220萬噸，中國消費(fèi)約100萬噸。其實(shí)，有機(jī)硅還是我們老百姓生活中的好伙伴。

我們今天穿的衣服又挺括、又透氣、又柔軟、又絲滑，這其中就有有機(jī)硅整理劑的功勞。有機(jī)硅整理劑加入后，能夠改變織物的性能，挺括、柔軟、透氣、絲滑就是織物優(yōu)化的結(jié)果。例如縫紉機(jī)線，以前使用腳踩縫紉機(jī)由于轉(zhuǎn)速不快，普通棉線可以勝任，而如今服裝企業(yè)都改為轉(zhuǎn)速飛快的電動縫紉機(jī)，如果縫紉機(jī)用線不經(jīng)過有機(jī)硅處理，就耐不住高速運(yùn)轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的高溫。我國是服裝出口大國，現(xiàn)在出口的服裝幾乎都要經(jīng)過有機(jī)硅整理劑處理，否則不僅賣不出好價(jià)錢，而且可能進(jìn)不了國際市場。

說完了衣服，再來說說咱們住的房子。有機(jī)硅對優(yōu)化我們住房功勞也很大。稍上年紀(jì)的人可能還記得，以前的窗戶玻璃與窗框的縫接是用石膏泥子抹的。由于石膏材料容易老化，用上三五年之后窗戶就會漏風(fēng)甚至脫落。自從有了有機(jī)硅建筑密封膠后這一難題就迎刃而解了。化工企業(yè)把有機(jī)硅建筑密封膠灌進(jìn)牙膏一樣的大瓶子里，用的時(shí)候像擠牙膏一樣就把玻璃和框子粘牢了。由于有機(jī)硅產(chǎn)品具有耐高低溫和耐候性能，用建筑密封膠粘接的玻璃窗戶壽命可達(dá)五六十年甚至上百年。如今大家在大城市看到的漂亮的玻璃幕墻大廈就得益于有機(jī)硅產(chǎn)品，如果沒有有機(jī)硅產(chǎn)品是不可想象的。有機(jī)硅還對房屋的防水發(fā)揮著重要作用。大家知道，住房非常害怕漏水，而屋頂、廚房、衛(wèi)生間等又離不開與水為伍，以前不少家庭為房屋漏水煩惱過吧？由于有機(jī)硅防水材料的問世，這一煩惱之事也就隨之化解了。

現(xiàn)在再來說說有機(jī)硅對美發(fā)美容的貢獻(xiàn)。愛美之心，人皆有之，尤其是年輕女士。你們是否知道有機(jī)硅幫了您的大忙。現(xiàn)在商店里出售的高檔化妝品、洗護(hù)用品大都添加了有機(jī)硅產(chǎn)品。廣告里宣傳的化妝品無化學(xué)添加劑是缺乏基本常識的騙人謊言。無毒無味的有機(jī)硅添加劑對皮膚保濕、滋潤及頭發(fā)柔順功不可沒。另外，一些明星和職場人士希望自己更加美麗動人，可能有隆胸、隆鼻等整容需求，從目前來看，廣泛應(yīng)用于臨床的主要由有機(jī)硅材料擔(dān)當(dāng)。因?yàn)橛袡C(jī)硅產(chǎn)品具有生理惰性，肌體與植入的有機(jī)硅材料可以平和相處，不易發(fā)生排斥反應(yīng)。

有機(jī)硅產(chǎn)品對汽車行業(yè)的發(fā)展也功不可沒。如今，汽車已經(jīng)進(jìn)入平常人家，我國已經(jīng)是汽車生產(chǎn)和消費(fèi)大國。我們在享受汽車便利的時(shí)候，是否知道有機(jī)硅產(chǎn)品幫了您的大忙？性能優(yōu)越的有機(jī)硅產(chǎn)品廣泛應(yīng)用在汽車尤其是小轎車上。一輛小轎車的用量大概在2～3公斤。大家看得見摸得著的車門的密封條大都是硅橡膠做的，這種膠條不僅密封性能好，而且經(jīng)久耐用。汽車底盤、剎車系統(tǒng)、安全氣囊、車身和內(nèi)部零件、塑料零件和傳動系統(tǒng)、燃料及空調(diào)系統(tǒng)、電子和電氣零件等方面使用了包括密封劑、粘結(jié)劑、橡膠、硅油、潤滑油、襯墊、添加劑以及絕緣材料等在內(nèi)的有機(jī)硅產(chǎn)品。

運(yùn)動員穿的高檔鞋子，少不了有機(jī)硅材料，人類航天登月踏在月球上的第一個(gè)腳印的鞋底就是有機(jī)硅材料制成的。楊利偉等宇航員穿的宇航服離不開有機(jī)硅材料的參與。

有機(jī)硅產(chǎn)品十分神奇，應(yīng)用范圍非常廣泛，不勝枚舉。作為一種現(xiàn)代工業(yè)必不可少的高新技術(shù)材料，說它無處不在也不為過。有機(jī)硅產(chǎn)品在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位，現(xiàn)已成為社會和人們?yōu)榘l(fā)展生產(chǎn)和改善生活環(huán)境不可缺少的化工材料。有機(jī)硅產(chǎn)品的市場規(guī)模，取決于社會及經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，并隨著社會的發(fā)展而不斷提高。

生產(chǎn)甲基氯硅烷的主要原料是硅塊和氯甲烷。硅是地球物質(zhì)的主要成分之一，資源非常豐富。但有機(jī)硅的生產(chǎn)工藝和工程技術(shù)卻很復(fù)雜，牽涉到氣體、固體兩相反應(yīng)，生產(chǎn)過程中容易結(jié)垢、堵塞、磨損設(shè)備管道。因此，有機(jī)硅至今仍然是化工領(lǐng)域一項(xiàng)高新技術(shù)，只有美、德、法、俄羅斯、日本和中國等少數(shù)國家能夠生產(chǎn)有機(jī)硅產(chǎn)品。

20世紀(jì)30年代以來美國道康寧、通用電氣；德國的瓦克、拜耳；法國羅納-普朗克等公司在實(shí)現(xiàn)有機(jī)硅工業(yè)化和產(chǎn)品開發(fā)方面作出了努力并取得了重要成果。

自美國Dow Corning公司于1943年建成全球第一套有機(jī)硅生產(chǎn)裝置以來，該行業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展十分迅速，短短幾十年間，它的生產(chǎn)規(guī)模一直呈高速的增長趨勢。

中國的有機(jī)硅技術(shù)開發(fā)起步于1952年。為了滿足國防軍工需要，成都有機(jī)硅研究中心、北京化工研究所、上海有機(jī)化學(xué)所、沈陽化工研究院等科研機(jī)構(gòu)克服困難，艱難探索，取得了一定成果。由于國外技術(shù)封鎖，我國有機(jī)硅技術(shù)研究尤其是工業(yè)化發(fā)展緩慢。在這個(gè)過程中，中國化工人進(jìn)行了不懈努力，尤其值得一提的是原化工部星火化工廠在二十一世紀(jì)七十年代開始進(jìn)行了百噸級、千噸級工業(yè)化試驗(yàn)。八十年代，承擔(dān)了我國第一套萬噸有機(jī)硅工業(yè)試驗(yàn)性裝置建設(shè)任務(wù)，全廠職工盡洪荒之力進(jìn)行了項(xiàng)目建設(shè)和多次試車，摸索了寶貴經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)。星火廠1996年加盟藍(lán)星公司之后，1997年，萬噸有機(jī)硅工業(yè)試驗(yàn)性裝置開車成功，之后陸續(xù)擴(kuò)建和新建有機(jī)硅裝置，使有機(jī)硅單體生產(chǎn)能力擴(kuò)大至40萬噸/年。近20年來，全國多地新建有機(jī)硅裝置，并有部分有機(jī)硅產(chǎn)品出口國外，我國有機(jī)硅工業(yè)取得了長足發(fā)展。

當(dāng)我們了解了有機(jī)硅產(chǎn)品之后，應(yīng)當(dāng)感恩化工人，為他們點(diǎn)贊。