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有机硅成分1. 引言有机硅是一类重要的化学物质，其分子结构中含有硅元素和碳元素的化合物。
有机硅成分广泛存在于自然界和人工合成的化合物中，具有独特的化学性质和应用价值。
本文将详细介绍有机硅成分的特点、合成方法、应用领域以及未来的发展趋势。
2. 特点有机硅成分具有以下几个特点：2.1 硅-碳键的稳定性有机硅成分中的硅-碳键比碳-碳键更稳定，这使得有机硅化合物具有较高的热稳定性和化学稳定性。
这种稳定性使得有机硅成分在高温、高压和强酸碱条件下仍能保持其性质和功能。
2.2 高分子化合物的可塑性有机硅成分可以通过不同的合成方法制备出具有不同结构和性质的高分子化合物。
这些高分子化合物的物理和化学性质可以通过调整硅-碳键的数量、长度和取代基的类型来控制，从而实现对材料的可塑性调控。
2.3 优良的电绝缘性能有机硅成分通常具有优良的电绝缘性能，这是由于硅-碳键的极性和硅原子的电负性较低所致。
这种电绝缘性能使得有机硅成分广泛应用于电子器件、绝缘材料等领域。
3. 合成方法有机硅成分可以通过多种不同的合成方法得到，下面介绍常见的合成方法：3.1 直接硅化法直接硅化法是一种常用的合成有机硅成分的方法。
该方法通过在碳氢化合物和硅源之间进行反应，使碳氢化合物中的碳元素与硅源中的硅元素发生反应，形成硅-碳键。
3.2 氧化硅法氧化硅法是一种通过氧化硅化合物与碳源反应得到有机硅成分的方法。
该方法的优点是反应温度较低，反应产物纯度较高。
3.3 硅烷化法硅烷化法是一种通过将有机化合物与硅烷反应得到有机硅成分的方法。
该方法可以通过选择不同的硅烷和有机化合物来控制反应产物的结构和性质。
4. 应用领域有机硅成分具有广泛的应用领域，下面介绍几个常见的应用领域：4.1 化妆品和个人护理品有机硅成分可以用于化妆品和个人护理品中，如护肤霜、洗发水等。
有机硅成分可以增加产品的稳定性和质感，提高产品的使用效果。
4.2 涂料和粘合剂有机硅成分可以用于涂料和粘合剂中，如油漆、胶水等。
第二章：高分子材料概论2.8有机硅材料主要内容：2.8.1 有机硅材料概述2.8.2主要有机硅的合成单体2.8.3 主要有机硅聚合物性能和应用简介2.8.4 思考题2.8.1 有机硅材料概述一、医用高分子的定义有机硅就是指一种元素有机化合物，凡是硅原子上接有传统的有机基团的(烃及其衍生物)都叫有机硅，这实际上是一个最广义的定义。
19世纪人们对以碳为骨架的有机化合物认识比较多了，因此对碳的同族元素硅有了极大的兴趣，想发现像碳族物质一样的奇迹，从研究甲硅烷(SiH4或叫硅甲烷)到研究硅烯(Si＝Si化合物)，投入了不少力量，收效甚微，但人们却发现了许多甲硅烷的衍生物并不难获得，先后合成了卤代硅烷、烃代硅烷、烃氧基硅烷等等，并制定了相应的命名原则。
20世纪20年代之后，高分子学科形成并迅速发展，许多科学家致力于研究硅烷的水解缩合反应，希望制得像玻璃一样的耐热性有机(半有机)聚合物。
到三十年代，研究取得长足进展，先后合成厂有机硅树脂和线性聚合物，其主要骨架是—Si—O—Si—O—Si，通称为聚硅氧烷，后来简称为“有机硅”，中国的习惯是把那些聚合起来的聚硅氧烷类化合物，尤其是高分子聚合物，称为“有机硅”，后来又把合成“有机硅”的单体，也笼统地称为“有机硅”。
再后来又把一些可作单体，也可作其它用途的一些低分子(如现在常说的硅烷偶联剂)也归入“有机硅”。
现在合成了一些不是—Si—O—Si—O骨架，而是—Si—Si —Si骨架的聚合物，还叫有机硅。
不过我们通常讲的“有机硅”，仍然是Silicone的含义，即指聚硅氧烷高分子物质，并略微扩大到合成它们的单体，因为现在许多单体己商品化了，统称它们为“有机硅单体”，也可简称“有机硅”。
按照中国习惯，根据聚硅氧烷的结构特征，把那些含有体型结构或者具有可交联基团，以利于形成网状立体结构的预聚物称为有机硅树脂，简称硅树脂。
把线性聚合物中分子量较小的，叫有机硅抽，常称为硅油。
新型高分子材料有机硅姓名：王伟坤学院：化科院专业：化学类学号:08130203老师：周宁琳摘要有机硅聚合物是特种高分子材料，是分子结构中含有元素硅的高分子合成材料，一般系指聚硅氧烷而言。
包括硅油、硅橡胶、硅树脂、硅烷偶联剂四大门类几千个品种牌号。
它是在第二次世界大战期间作为飞机、火箭的特殊材料而发展起来的。
经过40多年的开发研究，现在不仅广泛用于各种现代工业、新兴技术和国防军工中，而且还深入到我们的日常生活中，成为化工新材料中的佼佼者。
关键词：有机硅有机硅活化剂有机硅发展简史硅是世界上分布最广的元素之一，其熔点为1420℃，其丰度仅次于氧（约含49.5%）而占第二位，在地壳中约含25.8%；而碳仅占0.087%。
自然界没有游离的硅，主要以二氧化硅和硅酸盐存在，自然界中常见的硅化合物有石英石、长石、云母、滑石粉等耐热难熔的硅酸盐材料。
硅可以说是组成地壳的最主要元素之一。
18世纪下叶，当化学家都在竞相研究有机化合物时，C.Friedel，J.M.Crafts，denberg，F.S.Kipping等作了大量的工作，他们已注意到了硅和碳化合物的区别，并进行了广泛、深入地研究。
特别是英国诺丁汉大学的F.S.Kipping的工作奠定了有机硅化学的基础。
科学家对有机化合物和有机高分子聚合物广泛深入研究的结果促进了有机合成材料如酚醛、聚酯、环氧、聚氨酯等树脂及各种合成塑料、合成橡胶、合成纤维的开发、生产和应用，使人类社会步入了合成材料时代。
由于科技的高速发展，促进了经济的发展，虽然提高了效率，可是电机的温度上升了，普通材料不能胜任，所以迫切需要开发新的耐热合成材料。
美国康宁玻璃厂实验室的G.F.Hyde.通用电气公司的W.J.Patnode,E.G.Rochow 和前苏联的B.H.多尔果夫，K.A.安德里阿诺夫等化学家联想到天然硅酸盐中硅氧键结构的优异耐热性，并考虑到引入有机基团的优越性。
于1948年开发出耐热新型有机硅聚合物材料，并得到广泛应用。
有机硅的用途
有机硅
有机硅指的是指分子主链上由硅-氧链节构成的，其侧链则由硅原子和其他各种有机基团相连的化合物。
所以，在有机硅产品的结构中既含有“有机基团”，又含有“无机结构”，这种特殊的组成和分子结构使它集有机物的特性与无机物的功能于一身，具有耐高低温、耐气候老化、电气绝缘、耐臭氧、憎水、难燃、无毒无腐蚀和生理惰性等许多优异性能，有的品种还具有耐油、耐溶剂、耐辐照的性能。
与其他高分子材料相比，有机硅产品的最突出性能是优良的耐温特性、介电性、耐候性、生理惰性和低表面张力。
有机硅的性能
1、耐温特性
一般的高分子材料大多是以碳碳键为主链结构的，如塑料、橡胶、化学纤维等，而有机硅产品是以硅氧键为主链结构的，碳碳键的键能为82.6千卡每克分子，硅氧键的键能在有机硅中为121千卡每克分子，所以有机硅产。
有机硅——未来高分子材料的王者 [ 90 2010/3/7 11:55:47 ]有机硅——未来高分子材料的王者（用有机硅材料替代石油高分子材料，将成为未来世界经济新潮流）田文新朱旭（2006-6-23）前言：在过去的100年中，以石油为原料生产的高分子合成树脂、合成橡胶已给我们的生活带来了丰富多彩的塑胶、化纤制品，它标志着人类穿衣、穿鞋、生活家居不再完全依赖棉、丝、麻、木等天然资源。
但是，由于石油经过人类多年的开采，储量日益减少，已使全球石化行业感到了前所未有的资源压力，也使全球战争自二次世界大战到现在一直炮火连天，甚至愈演愈烈。
更由于近百年来没有科学地使用石油，因燃烧、泄漏、废弃物等原因，已给我们的生存环境造成了严重污染，资源造成了巨大浪费。
2006年5月世界石油价格已经突破70美元/桶，不久将会突破100美元/桶大关，届时石油制品价格将会等于或高于有机硅制品价格。
当今世界各国都在加快对石油替代能源和材料的开发力度，希望尽快找到替代品。
《石油的终结》是由美国学者保罗•罗伯茨在美国发生“9·11”事件后所著，这本书给我们传达的信息是：“我们目前的能源体系正在走向失败，下一个能源经济的轮廓正在形成，不管我们是否愿意，它都在酝酿着……”他引用一句话说：石器时代的结束并不是世界上没有了石头，而是找到了更好的替代工具。
如果我们选用二氧化硅（石头、砂子），这一地球储量极其丰富的资源，来生产有机硅，并用它替代石油材料生产衣服、鞋子、塑料家具、汽车、楼房等生活用品，那么，我们的世界将会变成更加美丽的充满着人类智慧光芒的新世界。
这，已不再是梦想，她将在不久的将来，用我们自己的双手逐一实现！一、有机硅材料工业的现状从上世纪40年代合成出有机硅树脂、硅油、硅橡胶到现在已有60多年时间，在这段时间里，各项工艺技术都发生了巨大变化，尤其是近二十年，全球有机硅工业，从硅粉加工到单体合成以及中间体聚合都达到了技术成熟、产量猛增的高速增长期。
新型高分子材料有机硅有机硅是一种新型的高分子材料，由有机物和无机物的复合物构成，具有独特的性质和广泛的应用领域。
本文将从有机硅的概念、结构、性质和应用等方面进行详细介绍。
有机硅，也称为有机硅化合物，是将有机物和无机硅的复合物统称为有机硅。
有机硅最早是在20世纪初由俄国化学家A. Zelewsky发现的。
有机硅是一类含有硅原子的有机化合物，硅原子与有机基团通过硅-碳键连接。
有机硅可以通过不同的方式合成，比如直接合成、水解、酸解和氢解等。
其中，常见的有机硅化合物有硅烷、硅氧烷、硅醇和硅聚合物等。
有机硅具有独特的结构和性质。
首先，有机硅的分子结构中含有硅原子，这使得它具有无机硅和有机物的性质的结合体，比如具有无机硅耐高温、耐腐蚀等性质，同时也具有有机物韧性、可塑性等性质。
其次，有机硅的硅-碳键强度高、键能低，使得有机硅具有较高的化学稳定性和热稳定性，适用于各种极端环境下的使用。
此外，有机硅也具有较低的表面能和较好的润湿性，使其广泛应用于润滑剂、涂料、密封材料等领域。
由于有机硅的独特性质，它在许多领域有着广泛的应用。
首先，有机硅在化工领域中被用作润滑剂、分散剂和防腐剂等。
由于有机硅具有良好的化学稳定性和温度稳定性，能够承受较高的压力和温度，使得有机硅在高温高压工况下表现出优良的润滑性能和耐磨性能。
其次，有机硅也广泛应用于涂料和密封材料领域。
有机硅在涂料中可以增加涂膜的耐候性、附着力和耐化学腐蚀性，并且还能提高涂料的耐磨性和耐热性。
在密封材料方面，由于有机硅具有较低的表面能和较好的粘附性，可以作为密封剂用于各种材料的粘接和密封。
此外，有机硅材料还可用于电子、医药、食品等其他领域。
总之，有机硅作为一种新型的高分子材料具有独特的结构和性质，广泛应用于化工、涂料、密封材料等领域。
有机硅的合成方法也在不断创新和改进，以满足不同领域对有机硅产品的需求。
随着科技的不断进步和发展，有机硅在未来的应用前景将会更加广阔。
_|II章：高分子材料概论2.8有机硅材料|[2.8.2主要有机硅的合成单体2.8.3 _主要有机硅聚合物性能和应用简IT2.8.4思考题2.8.1有机硅材料概述’II一、医用高分子的定义“有机硅就是指一种元素有机化合物，凡是硅原子上- I I I r—接有传统的有机基团的（烃及其衍生物1）都叫有机硅，这实际上是一个最广义的定义。
19世纪人们对以碳为骨架的有机化合物认识比较多了，因此对碳的同族元素硅有了I L I I主要内容: 2.8.1有机硅材料概述|[极大的兴趣，想发现像碳族物质一样的奇迹，从研究甲硅烷（SiH4或叫硅甲烷）到研究硅烯（Si = Si化合物），投入I I I r_|了不少力量，收效甚微，但人们却发现了许多甲硅烷的 衍生物并不难获得，先后合成了卤代硅烷、烃代硅烷、 烃氧基硅烷等等，并制定了相应的命名原则。
II20世纪20年代之后，高分子学科形成并迅速发展， 许多科学家致力于研究硅烷的水解缩合反应，希望制得 像玻璃一样的耐热性有机（半有机）聚合物。
到三十年代， 研究取得长足进展，先后合成厂有机硅树脂和线性聚合 二物，其主要骨架是一Si — 0 — Si —O — Si ，通称为聚硅氧= 烷，后来简称为“有机硅”，起来的聚硅氧烷类化合物，尤其是高分子聚合物，称为 “有机硅”，后来又把合成 地称为“有机硅”。
“再后来又把一些可作单体，也可作其它用途的一些I低分子（如现在常说的硅烷偶联剂）也归入“有机硅”。
现 在合成了一些不是一Si — 0— Si —O 骨架，而是一Si —Si —Si 骨架的聚合物，还叫有机硅。
不过我们通常讲的“有II机硅”，仍然是SilicOne 的含义，即指聚硅氧烷高分子物 质，并略微扩大到合成它们的单体，因为现在许多单体 己商品化了，统称它们为“有机硅单体”，也可简称“有II机硅”。
按照中国习惯，根据聚硅氧烷的结构特征，把那些 含有体型结构或者具有可交联基团，以利于形成网状立 体结构的预聚物称为有机硅树脂，简称硅树脂 。
把线性聚合物中分子量较小的，叫有机硅抽，常称为硅油 其中分子量较大的、可以适当硫化的则叫有机硅橡胶， 常简称硅橡胶二。
根据单体或主链上侧基的种类，又在硅II'IIl中国的习惯是把那些聚合 “有机硅”--的单体，也笼统 -II。
而=聚硅氧烷的制备通常分两步：_首先由各种氯硅烷单体 ■水解或醇解缩合，制备得到低聚环体，该步骤有利于预 _ 一 ___JL~聚体提纯，而能够制得分子量很大的聚合物，否则只能 够制得分子量不均的线型低聚物或者低聚环体；然后采■ 用离子聚合机理，由低聚环体聚合制得大分子聚硅氧烷， 以阴离子为例如下：-“ 'II'ISi —0R1树脂、硅油、硅橡胶前面冠以一定的名称，加以犬类命 =名，如甲基硅树脂、二甲基硅油、苯甲基硅油、甲基乙 烯基硅橡胶等。
'各类有机硅又有许多，商品名称。
”由于有IIII一类也可作单体用的硅烷具有特殊性能，可以单独使用, 亦已商品化，常把它们独立出来，称它们的用途叫硅烷 偶联剂，有机硅行业中把它与前面三种相提并论，称为 有机硅的四犬门类（硅树脂、硅油、硅橡胶、硅烷偶联 剂），实际上它们不是高分子。
我们把有机硅分类如下:.岛分子冇机硅:宵机硅,「体型聚合物：硅树脂 釁硅置烧r 硅橡胶线性聚含物｛硅油"聚硅烷打卤代硅烷，绘基代碓烷.^^5基代卤代硅烷等衍生物 、低分子有机硅｛硅烷特殊衍生物L 砕烷低聚小分子本章主要介绍的高分子有机硅是聚硅氧烷，其基'本 形态如下：^-"士或壬 Si —0-Sr~0 士R IRi R4或-E Si-o *壬 si-0IIR?—Si—0~Si~&低衆环体链引发；KOH—K* +0H-R^Si—O—SiRj0 + K+ + OH-—* HO—Si—0—Si—0—Si—0—Si—0-RiSi—0—SiR；链增长;R’阴离子聚合常用的引发剂(人们习惯于叫作催化剂)II ||有碱金属、碱金属氧氧化物、碱金属醇盐、季铵碱、硅醇季铵碱等，如KOH、N(CH3)4OH等。
环体聚合也可以用阳离子引发，常用阳离子引发剂有硫酸、硫酸的烷基= 酯、氯磺酸、盐酸、磷酸、酸性白土、强阳离子交换树脂、氯硅烷和路易上酸等，经常用硫酸、酸性白土和离■-子交换树脂等；2.8.2主要有机硅的合成单体'II 常见的有机硅聚合物的单体如下:rtR^SiCH + 271出0( rt[HO—Si—OH ] + nHCl)K+HOt Si—0 K十+ D4n - 2Dj _0 齐K+ -------- -HOErr1(Il苯三氯硅烷：（C 6H 5）SiCl 3II苯二氯硅烷：（C 6H 5）2SiCl 2 甲基乙烯基二氯硅烷：（CH 3）（CH 2=CH 2）2SiCl 2II--ri甲基苯基二氯硅烷：（CH 3）（C 6H 5）SiCl 2乙基氯硅烷：（C 2H 5）2SiCl 2|[2.8.3主要有机硅聚合物性能和应用简介11I r、硅油硅油是线型聚硅氧烷，或以线型聚硅氧烷为主要骨 架，偶有支链，而分子量并不很大，玻璃化温度、粘流IIr温度很低，在室温下保持粘流状态，即液体状态像油一一-_II11（:亠样流动的有机硅。
=一般并不在乎硅油的分子量，而以粘 度来衡量它。
硅油的粘度和分子量之间有一定的关系， 一般的高粘度硅油分子量可以大到一二十万，而低粘度11硅油可以小到一千或者更低的分子量，小到都不能算作 “高分子” 了。
..II'I(1)二甲基二氯硅烷：（CH 3）2SiCl 2|]fl（6）有机烷氧基硅烷: （C 6H 5）Si （OC 2H 5）2 等：(CH 3)2Si(OC 2H 5)2、(CH 3)(8) 硅氯仿：HSiCb (9) 其它有机硅单体IIU硅油一般都具有聚硅氧烷的特性，耐高温、耐低温、 =抗氧化、耐气候变化「粘温系数低、蒸汽压小、表面张 力低、憎水、消泡、脱模、抗剪切、绝缘性能好、一定_ 的生理惰性等。
硅油还可以二次加工/制成各种各样的 产品，如硅膏、硅脂、消泡剂、脱模剂等等。
fl现将常见的硅油介绍如下：:=1)二甲基硅油又称201硅油，高分子链的，CHj 壬Si —0 ■Ek&(CH3)3 封头是一Si(CH 3)3,所以文'.献上常称三甲基封端的聚-I二二甲基硅氧烷。
201硅油是硅油中开发最早、产量最大、 应用最为广泛的一个品种；可以在 -60~200oC 下长期使 用，可以作为很好的热载体；用作仪表油、防震液、抗 冻液、高温和低温的润滑油；涂于绝缘物体表面，可提. |[高表面电阻；处理线和纤维，可以防止起毛、断头，减|| ||少摩擦，并有抗静电作用；还可用于防潮、防霉、减震、 阻尼、脱模、消泡等场合；201硅油无毒厂可作为食品、 血液的消泡剂，用量低，效果好；在油漆、油墨、"抛光 等行业中作添加剂，有流平、上光、滑润和手感好等功 效。
_ _1(201硅油还可以用甲苯等溶剂配制成一定浓度的溶液，用于喷涂；如加入’SiO 2等进行再加工或加入锂皂等II添加剂进行辊炼，用作高温润滑脂和膏状消泡剂，用于 油相水相消泡等；而用高分子表面活性剂作乳化剂，进IIIl中国国内商品代号201，CH3CH3 CH3羟基硅油又叫尹3端羟基聚二甲基硅氧'H0—Si ——E 0—Si 士 0H 烷。
国内主要牌号一 CH 》般叫208硅油，也有'经ir 叫209或203的，但208比较通行。
实际上生产聚.201 II丿 ||CH3行乳化加工，可制成一定浓度的乳液，成为许多行业的 消泡剂。
2）甲基含氢硅油「CHjCH?+ H2O202，称202硅油。
也有厂家自行命名，一般含氢量在0.5% -1%（质量）左右。
「202硅油有若干个Si-H 键，因此，它可以利用 Si-H 发生 交联反应，最简单的就是自身水解交联，形成交联结构 的聚二甲基硅氧烷，它还可以和含有Si-CH=CH 2, Si-OH 基团的聚硅氧烷，或其它官能基团的有机硅进行交联， 如上图。
因此202硅油除了具有硅油一般性质之外，又 有其独特之处，既可以自身交联，也可以与其它材料交 联，成为重要交联介质有机硅。
可以单独用它处理织物 和各种物质，如用于处理皮革、纸张、金属、木材、玻 =璃，以防水、防蚀、防粘等。
3 ）羟基硅油IICH3 (CHjsSi 十 o-SioFsi iO-Si(CH3)3甲基含氢硅油国内商品代号常用II或C 比一¥—0 -E Si —o 亠科七Si —0Ri CH3 QH5IlII■11If-R i 、R 2可以是-CH 3，也可以是一二C G H S ，也可以相同。
吕II~■国内苯甲基硅油主要商品代号为 255或250、250-30等。
苯甲基硅油的侧基总数中，有5%— 45%是苯基，” 一般把5%— 10%称为低苯基，15% — 25 %称为中苯基，30 % -45%称为高苯基，随着苯基比例的增加，相对密度和折-I II r:亠射率增大。
低苯基硅油（1 %左右）的凝点可低至-70 C ，高 苯基的热稳定性大大提高，可以在250oC 下，工作几千小时后物性并无变化。
中苯基和高苯基硅油抗辐射，室订H硅油的方法均可生产208硅油，只是不必添加封头剂， =而是加入定量的水。
羟基硅油常用作硅橡胶的结构控制剂，它可以与含氢单体交联，还可以添加交联剂交联，二 作防水、隔离、防粘、柔软剂，用于处理纸张、皮革、 匚织物等。
".5IIn苯甲基硅油就是聚硅氧烷主链上硅原子除了连接||CH 3之外，还连有一定数量的苯基基团，如下图。
CHaCH3(CH3)3Si^ o —Si 于旳+ 0—Si dn 0—Si —CH3CHj &CH3GH5QH5Ri Ri4）苯甲基硅油温下经2X108伦琴辐射后仍可使用，抗氧化和润滑性能玉Si—CH?CH, IIIl1(II优于201硅油，用作高温液压油、高温热载体、耐高温绝 缘油、变压器油等。
""5）其它硅油 “除了上述硅油外，还有其他种类的硅油，如乙基硅 油、乙烯基硅油、各种特殊端基头的硅油（酰氧基封端、 氯基封端、胺基封端等）、改性硅油等。
鉴于篇幅，就 不一一介绍了。
一 "||二、硅橡胶1'「 硅橡胶通常是一些线型聚硅氧烷，它们的分子量又 足够大，大到15万以上。
在室温下未硫化的生胶大多数I-||_有一定的粘流性，硫化后变成具有网状或梯状结构的弹 性体。
硅橡胶同其它聚硅氧烷一样，有着有机硅的独特 性能，耐高温、低温、、耐臭氧、耐候、抗电弧、憎水、 高绝缘、高透气性及一定的生理惰性等。
