时间：2022-11-16来源:全球有机硅网
上海闻普化学技术有限公司
小课堂
不知道大家有没有看过《科幻世界》里一篇有关硅基生命的科幻小说，里面完全颠覆我们目前由碳基生命主宰的世界。
由于硅元素有与生俱来的惰性，化学稳定性、氧化稳定性、耐高温性、耐腐蚀性、疏水性、良好的电绝缘性，因此让硅基生命取代了碳基生命成为了世界主宰。
可是，为什么目前为止地球生命非得是碳基生命，而不是硅基生命呢？今天就从“硅”说起。
硅的来源
硅取自石英，石英是地壳中数量第二多的矿石，
主要成分是二氧化硅。
硅也是地壳中含量第二丰富的元素，
占地壳总质量的26.3%，
仅次于第一位的氧（48.6%）。
硅的基础结构·
硅元素跟碳元素一样，拥有四只手--能够同时形成4个化学键。但是硅元素通常只能伸出一只手臂，不能同时伸出双臂，硅元素这种形不成双键的化学关系，能够参与的化学反应就很少，结构改变略微困难，衍生物相对于碳元素来说就少很多。
除了一些无机物，是否有硅元素的有机物吗？德国瓦克化学作为全球硅产业内领先的生产商之一，给出答案。一张图了解瓦克从金属硅到有机硅、气相二氧化硅和多晶硅这条产业链。
图源：瓦克化学中国
1940年代就开发出“Müller-Rochow合成法”，是生产有机硅前体的生产工艺，在铜催化剂的作用下，硅粉末在流化床反应器中与氯代甲烷反应，生成甲基氯硅烷。
另一个合成路径被叫做“西门子工艺”，在铜催化剂的作用下，硅粉末与氯化氢反应生成氯硅烷。
有机硅的形态
有这些前体，那么D4、线性体、硅油随之孕育而出。进而产生出更多的有机硅单元，通常我们把这些单元命名为MDTQ单元，通过将这些单元的组合，形成更多的的有机硅形态。
金属硅
气相二氧化硅
（以上图源：瓦克化学中国）
应用领域
从金属硅到有机硅，都涉及到哪些下游应用领域呢？跟我们的日常生活又有什么关系？
这么说吧，高端到航天、运输、汽车、电子、建筑，亲民到纺织、医疗、个人护理等各行各业，都有它的身影。或许你能触摸到它，或许它藏的非常小心不能被轻易发现，但是有机硅已经渗透到我的生活中，不可或缺。更是工业生产的好帮手，“工业味精”的响亮名称不是白有的。
话说回来，硅元素由于其惰性较强，没法形成多元的活体细胞结构，因此碳基生命是人类科学认知体系当中唯一的生命形态。
简单了解了硅的起源与基础结构之后。接下来介绍一下，在与不同基团发生碰撞后的硅氧烷会发生什么变化，带有不同官能团的硅油又有什么用途呢？
先来一张硅油、硅橡胶和硅树脂的结构自画像：
今天主要讨论链状硅油，按照聚硅氧烷链上取代基团的不同。可分为：
二甲基硅油
羟基硅油
含氢硅油
苯基硅油
烷基硅油
烷基&苯基硅油
氨基硅油
聚醚改性硅油
氟硅油
等等多种类型
以下就几类代表性的硅油品类进行说明：
硅油品类和用途
01
二甲基硅油
是目前最常见、用量最大、应用面最广的品种，广泛应用于消泡、脱模、润滑等行业。
德国瓦克的二甲基硅油牌号为AK系列，粘度从0.65一直到100万。
AK系列有机硅油也称为聚二甲基硅氧烷，它的直链由交替排列的硅、氧原子构成，其中三价的硅被甲基饱和。
02
羟基硅油
羟基取代端基甲基基团，可作为室温硅橡胶生产的结构控制剂或者合成其它产品的扩链剂。
德国瓦克产品分为高粘度FD系列107胶和低粘度的PDM线性体。
03
含氢硅油
氢原子取代一侧甲基，使其可作为合成其它产品的原料，生产下游改性硅油。另外含氢硅油有一个优点是防水效果好。它在金属盐类催化剂作用下低温即可交联成膜，能在各种物质表面形成防水膜。可做织物、玻璃、陶瓷、纸张、皮革、金属、水泥、大理石等各种材料的防水剂。
德国瓦克高含氢硅油产品牌号为WS61CN。
04
苯基硅油
部分甲基被苯基取代以后所得的产品，根据苯基含量的不同，可分为: 低苯基硅油、中苯基硅油和高苯基硅油。低苯基硅油适用于低温的工况，中高苯基硅油因耐高温的热稳定性及耐辐射性能，适用于电子电气高低温润滑油等。
德国瓦克的苯基硅油牌号为AP和AS系列，AP为高苯基硅油，AS为低苯基硅油。
05
烷基硅油
部分甲基被不同碳数的烷基取代以后所得的产品，可以呈现出一部分含碳物质的特性，具有优良的润滑性、脱模性、憎水性、防污性、可涂印性及与有机聚合物相容性好等特点。在润滑、汽车养护、脱模等方面有广泛的应用。
碳链越长，熔点越高，外观逐渐由液体过渡为固体。
德国瓦克的烷基硅油牌号为GM161，23166，W23，高熔点WAX。
其结构表述如图：
黑色为硅氧烷主链，红色表示烷基
06
烷基苯基硅油
07
氨基硅油
不同的氨基取代甲基基团反应合成，氨基硅油中的氨基极性强，反应性高，具有吸附性、相溶性，并且易乳化，可与表面发生相互作用增强结合力，同时提高表面亮度、加深色泽。因此，在脱模和汽车护理领域有广泛的应用。
德国瓦克氨基硅油产品牌号为L653，L656，E155，TPD。
氨基硅油结构大致如下：
08
聚醚改性硅油
聚醚改性硅油的用量最大，被大量的用作匀泡剂、防雾剂、涂料流平剂、消泡剂以及农药展着剂等。
德国瓦克聚醚硅油产品牌号为L053，L066。
09
氟硅油
在硅原子上引入了三氟丙基，兼有硅氧烷和氟碳化合物的共同优点，具有优良的耐候性，润滑性以及疏油性，广泛应有在宇航、汽车、机电和电子机械等摩擦领域。
德国瓦克氟硅油产品牌号为AF98。
公司简介
上海闻普化学技术有限公司是专门从事精细化学领域内技术服务、技术咨询以及精细化工产品销售的现代企业。公司建立了强大的技术和销售平台，产品主要应用领域涉及金属加工、脱模、制浆造纸、汽车、涂料、农药、印刷、制药、食品饮料、石油加工、家居护理、水处理以及机械润滑等多个领域。
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