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化合物是制造橡胶、塑料和各种其他聚合物的材料科学中不可或缺的成分。人们通过在有机化合物中引入硅基团来合成,作为促进和加速反应的催化剂在合成反应中起到非常重要的作用。铂是传统常用的催化剂,但其稀缺性和昂贵的价格大大限制了有机硅的生产。科学家们一直在尝试应用更常见和廉价的过渡金属“铁”作为催化剂替代品。
分子式为(CH3)2Si(C2H5O)2,无色透明液体。主要用于硅橡胶制备中的结构控制剂,产品合成中的扩链剂及硅油合成原料。蒸气或雾对眼、粘膜和上呼吸道有刺激性。对皮肤有刺激性。长时间接触引起恶心、头晕、头痛和胃肠功能紊乱。易燃,遇高热、明火及强氧化剂引起燃烧。侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。健康危害:吸入、口服或经皮肤吸收对身体有害。蒸气或雾对眼、粘膜和上呼吸道有刺激性。对皮肤有刺激性。长时间接触引起恶心、头晕、头痛和胃肠功能紊乱。
通常是指室温下保持液态的聚硅氧烷产品,硅油及其衍生物占有机硅产品比例40%左右。含氢硅油是重要的品种之一,其分子式为Me3SiO(MeHSiO) (Me2SiO) SiMe3,根据m与n值的不同可分为全含氢硅油(m≠0,n=0)和部分含氢硅油(m≠O, ≠0)。由于主链中引入了硅氢基,在低温下可交联成膜,在物质的表面形成防水层,广泛用作建材、金属、皮革等行业的防水剂以及硅橡胶的抗黄剂等;同时还可与含不饱和键的化合物进行硅氢加成反应,在中引入不同基团,从而获得不同用途的产品,主要用作有机硅表面活性剂、涂料流平剂、聚氨酯泡沫匀泡剂、农药展润剂等。
正如实验前预测的一样,材料在长达一年的暴露的测评中表现好,材料性能变化小。硅基材料在尺寸或厚度上几乎没有变化,也没有开裂,仅由于样品上的灰尘的堆积造成表面轻微变色。由于具有弹性体的化学结构,其无机骨架分子结构模型增强了材料对其他化学物质的抵抗力,因此硅基材料不会像类似材料那样降解。此外硅氧键在原子水平上的高结合强度使得材料具有很高的耐热性和抗紫外线能力。
在中国武汉的武汉化工研究所有一批擅长用格氏法合成乙基系列的的工程技术人员。该所的柳玉堂等为国家合成出了一批国家急需的含乙基的硅油。乙基硅油是前苏联广泛使用的品种,在我国只有武汉化工研究所研制。合成方法是以氯乙烷、镁为原料,用正硅酸乙酯为反应介质兼作溶剂,合成乙基乙氧基硅烷。然后水解、平衡、精馏。分割成不同沸程的馏分,作为成品。
半导体硅/单晶硅:工业硅进一步提纯至99.999%以上(4个九以上,9越多越值钱),制成多晶硅(圆柱体),再用机械切割成硅单晶片,大量应用到电子信息工业上。比如各类IC卡、VCD片、DVD片等。目前我国提纯批发甲基三乙氧基硅烷的技术不是十分成熟,基本上依赖日本进口,即日本从我国以每吨7300元到7600元左右的价格进口工业硅原材料,进一步提纯再以每吨30万人民币左右的价格出口到我国有关行业(如单晶硅厂等)。在切割单晶硅片方面,我国与发达国家尚有一定的技术差距,特别是在永修甲基三乙氧基硅烷的后精加工及表面“涂料”等方面差距相当大。