有机硅Silicone简介

有机硅原是指硅原子与碳原子直接结合的化合物，现在将聚硅氧烷( polysiloxane)也包括在内通称为有机硅(silicone) 。silicone也有译为硅酮或硅珙的。聚硅氧烷是一大类以—Si (R) (R1)—O—Si (R) (R2)—O—Si (R)(R3) —O—为主链的化合物。硅原子上R、R、R2、R3主要是甲基，也可以是乙基或部分是芳基、卤代烃或不饱和基等各种基团。根据分子链的长短不同，可以是分子量不大的液态物或是高分子量的弹性体:也可因官能度不同而生成支化结构的树脂。因此有机硅产品有含各种基团的硅油、硅橡胶、硅树脂和众多的含硅低分子化合物，已发展成一大领域。在众多的硅油和硅橡胶产品中，量最大的主要是以聚二甲基硅氧烷为主要链节的硅油和硅橡胶。

有机硅由于分子结构特性即Si—O键的键能(444J/mol) 较C—C键(339J/mol)为高，故有机硅材料的耐热性都比一般有机高分子化合物高。

最普通的聚二甲基硅油、硅橡胶和甲基苯基硅树脂均可在180°C高温下长期工作，硅橡胶在250°C下可作工作数小时:上千摄氏度下还可工作数分钟，瞬时可耐数千摄氏度的高温。

有机硅材料由于链结构特性，耐低温性能良好，一般在-55°C下仍能工作。如在少量硅原子上引入苯基制成的苯基硅橡胶，在-110°C下仍有弹性。

有机硅材料有很好的电绝缘性能，特别是介电性不随温度变化而剧烈变化;也不随频率升高而数值增加。耐电弧、耐电晕、耐漏电性能好，并且耐臭氧、耐辐射、耐候、难燃。

硅橡胶有透气性，对不同气体的透过性不同，氧气透过率在合成聚合物中是最高的。

硅油的表面张力低( 20mN/m)，故有很好的消泡能力，并有优良的疏水性(与水接触角达100°)。硅油的黏温系数变化小，即随温度的变化其黏度的变化很小。

此外有机硅材料有生理惰性，不会凝血，在一般合成材料中是比较突出的。有机硅材料的综合性能好，可在极宽广的温度范围内使用，是一般有机高分子材料所无法与之比拟的。

有机硅化合物的出现可追溯到1863年，但大量的合成有机硅化合物是在19世纪中期。英国化学家F .S.Kipping,用格林尼亚法(Grignard) ，以卤烃、镁为原料合成多种有机硅化合物，是有意识地、系统研究有机硅化合物的第-一人，发表过50多篇合成有机硅化合物的论文。

到20世纪30年代，美国、苏联、德国的化学家纷纷开发有机硅化合物。美国康宁(Corning) 玻璃公司的Hyde在1938年用格氏法合成出耐热的、有实用价值的有机硅树脂，用于电器绝缘，为有机硅化合物的开发揭开了新的一页。

1941年通用电气(GE)公司的E.G.Rochow开创性地发明了用硅与卤烃在铜的催化下直接合成有机卤硅烷的方法，德国R.Miller也同时研究此直接合成反应，故直接法有称为Rochow- Miller法的。此直接法可大量生产用途最广的甲基氯硅烷，为世界有机硅工业的发展奠定了不可磨灭的基础。

有机硅材料品种繁多、性能特殊、用途广泛，各种产品已深入尖端技术、国防军工、各工业部门和人民生活各领域，成为各行各业不可缺少的重要材料。

①本文摘自《有机硅工业及其在中国的发展》，傅积赉编著,化学工业出版社出版