有機硅是什么?
有機硅,即有機硅化合物,是指含有Si-C鍵、且至少有一個有機基是直接與硅原子相連的化合物,習慣上也常把那些通過氧、硫、氮等使有機基與硅原子相連接的化合物也當作有機硅化合物。其中,以硅氧鍵(-Si-O-Si-)為骨架組成的聚硅氧烷,是有機硅化合物中為數(shù)最多,研究最深、應用最廣的一類,約占總用量的90%以上。
有機硅結構
(1)Si原子上充足的甲基將高能量的聚硅氧烷主鏈屏蔽起來;(2)C-H無極性,使分子間相互作用力十分微弱;(3)Si-O鍵長較長,Si-O-Si鍵鍵角大;(4)Si-O鍵是具有50%離子鍵特征的共價鍵(共價鍵具有方向性,離子鍵無方向性)。
有機硅特點
由于有機硅獨特的結構,兼?zhèn)淞藷o機材料與有機材料的性能,具有表面張力低、粘溫系數(shù)小、壓縮性高、氣體滲透性高等基本性質,并具有耐高低溫、電氣絕緣、耐氧化穩(wěn)定性、耐候性、難燃、憎水、耐腐蝕、無毒無味以及生理惰性等優(yōu)異特性,廣泛應用于航空航天、電子電氣、建筑、運輸、化工、紡織、食品、輕工、醫(yī)療等行業(yè),其中有機硅主要應用于密封、粘合、潤滑、涂層、表面活性、脫模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。隨著有機硅數(shù)量和品種的持續(xù)增長,應用領域不斷拓寬,形成化工新材料界獨樹一幟的重要產品體系,許多品種是其他化學品無法替代而又必不可少的。
生物體新陳代謝也需要有機硅參與,通常此類有機硅化學式表現(xiàn)為CH3(SiOH)3.有機硅對于身體各項功能起著重要的作用并且與礦物質的吸收有著直接關系。人體平均擁有約七克硅,其數(shù)量遠遠超過其他重要礦物質,如鐵。鐵和硅是人體必需的元素,對維持正常的新陳代謝是非常重要的作用。
有機硅材料按其形態(tài)的不同,可分為:硅烷偶聯(lián)劑(有機硅化學試劑)、生物活性有機硅、硅油(硅脂、硅乳液、硅表面活性劑)、高溫硫化硅橡膠、液體硅橡膠、硅樹脂、復合物等。
有機硅應用特性
1、耐溫特性:有機硅產品是以硅-氧(Si-O)鍵為主鏈結構的,C-C鍵的鍵能為82.6千卡/克分子,Si-O鍵的鍵能在有機硅中為121千卡/克分子,所以有機硅產品的熱穩(wěn)定性高,高溫下(或輻射照射)分子的化學鍵不斷裂、不分解。有機硅不但可耐高溫,而且也耐低 溫,可在一個很寬的溫度范圍內使用。無論是化學性能還是物理機械性能,隨溫度的變化都很小。
2、耐候性:有機硅產品的主鏈為-Si-O-,無雙鍵存在,因此不易被紫外光和臭氧所分解。有機硅具有比其他高分子材料更好的熱穩(wěn)定性以及耐輻照和耐候能力。有機硅中自然環(huán)境下的使用壽命可達幾十年。
3、電氣絕緣性能:有機硅產品都具有良好的電絕緣性能,其介電損耗、耐電壓、耐電弧、耐電暈、體積電阻系數(shù)和表面電阻系數(shù)等均在絕緣材料中名列前茅,而且它們的電氣性能受溫度和頻率的影響很小。因此,它們是一種穩(wěn)定的電絕緣材料,被廣泛應用于電子、電氣工業(yè)上。有機硅除了具有優(yōu)良的耐熱性外,還具有優(yōu)異的拒水性,這是電氣設備在濕態(tài)條件下使用具有高可靠性的保障。
4、生物特性:生物活性有機硅是人體必需的一種的營養(yǎng)素。有機硅是構成人體組織和參與新陳代謝的重要元素。存于人體的每一個細胞當中,作為細胞構建的支撐,同時幫助其他重要物質如鎂,磷,鈣等吸收。人體只能通過食物不斷獲得有機硅。
5、低表面張力和低表面能:有機硅的主鏈十分柔順,其分子間的作用力比碳氫化合物要弱得多,因此,比同分子量的碳氫化合物粘度低,表面張力弱,表面能小,成膜能力強。這種低表面張力和低表面能是它獲得多方面應用的主要原因:疏水、消泡、泡沫穩(wěn)定、防粘、潤滑、上光等各項優(yōu)異性能。
有機硅的用途
由于有機硅具有上述這些優(yōu)異的性能,因此它的應用范圍非常廣泛。它不僅作為航空、尖端技術、軍事技術部門的特種材料使用,而且也用于國民經濟各部門,其應用范圍已擴到:建筑、電子電氣、紡織、汽車、機械、皮革造紙、化工輕工、金屬和油漆、醫(yī)藥醫(yī)療等?! ?/span>
有機硅對人體的作用-維持骨骼生長
骨質疏松癥是人體老化的特質之一。由于鈣質不停地從身體各大系統(tǒng)流失,我們的骨頭變脆弱,而單純的服用含鈣營養(yǎng)劑不足以停止這種威脅和疾病的產生。因為人體需要有機硅的幫助吸收和利用這些無機鈣。
有證據表明,如果人們任意補充鈣,不但沒有幫助骨骼愈合,反而會浸出了骨骼中已有的鈣質,從而加速了類似骨質疏松癥等退化型疾病的過程,影響人體支撐和結締組織。
對于骨質疏松癥,有機硅能止疼,甚至恢復身體的自我修復功能。對于絕經后婦女,骨質疏松癥是最常見的疾病,而且數(shù)據表明由此導致的骨折的死亡人數(shù)已經超過了的乳房癌,子宮頸癌和子宮癌的總和。
骨質疏松癥,通常是由于骨蛋白周圍的鈣質流失,致使骨骼變薄,漸漸地,骨基質中的營養(yǎng)成分也隨即流失,造成空洞不斷擴大。因此即便是在正常的壓力范圍內,骨骼也會發(fā)生斷裂的可能性。因此讓攝入人體的內的鈣質礦化到骨骼中去是一個非常重要修補手段。建議應適當每天補充有機硅元素,才能更好得將磷,鎂,鈣沉淀到骨骼里去,特別是對于鈣質的吸收更是有著至關重要的作用。
越來越多的研究證據表明,即便是在鈣不足的情況下,人體也可以通過利用硅來轉變成骨骼需要的保護結構,但缺少硅,其他礦物質卻很難有類似的效果來充當這一角色。因此科學家有機硅是鈣質吸收和利用的前絕條件。
有機硅對人體的作用-結締組織必要元素
結締組織由膠原蛋白,彈性蛋白,粘多糖,碳水化合物等物質組成,在這些組織細胞周圍,還需要保濕性粘液幫助。有了他們,才可以使組織細胞變得有彈性和充滿活力,同是預防老化。研究發(fā)現(xiàn)在這些粘液性大分子物質中,有機硅占據了很大一部分比例,它們就像是一種“膠水”,將膠原蛋白牢牢地粘合在一起。因此如果人體中存在足夠量的有機硅,那么就會有更多的膠原蛋白被粘合在一起,從宏觀上來看,人和器官也會變得更加年輕。
隨著人體的老化,各種結締組織營養(yǎng)流失,變得僵硬,致使人體組織也無法得到足夠的養(yǎng)分而衰退。 有機硅可以幫助減緩這些結締組織的退化過程。
如果定期服用含有機硅的營養(yǎng)劑,可以保持皮膚年輕。特別是當皮膚出現(xiàn)松弛和皺紋時,除了補充適當?shù)牡鞍踪|外,服用由植物提取的有機硅營養(yǎng)劑才可以達到皮膚健康美觀的效果。
有機硅對人體的作用-促進頭發(fā)生長
頭發(fā)是最天然的美麗裝飾品。健康的頭發(fā)保護人的頭皮外,還是提高吸引力的法寶。人們發(fā)現(xiàn)每克頭發(fā)里含有90微克有機硅,跟骨骼每克含100微克的含量很接近。有機硅是頭發(fā)生長,強韌的重要因素。
有機硅對人體的作用-強健牙齒和牙齦
通過強化琺瑯質,有機硅能夠防止蛀牙和保護牙齒。同時有防止牙齦出血,牙齦萎縮,衰退和松動的作用。
植物提取的活性有機硅針對齲齒(潰瘍,骨,牙齒腐爛)和炎癥等,臨床表現(xiàn)突出。
有機硅對人體的作用-使指甲健康
指甲板主要由各種蛋白質構成,平均每月增長四,五毫米但指甲變得脆弱通常是骨質疏松的前兆,即局部脫鈣現(xiàn)象,此時如果能及時補充有機硅就能保證指甲健康生長。有機硅會美化你的指甲的外觀,提高硬度,使他們更亮澤,不容易斷裂。
事實上有機硅影響最顯著是表現(xiàn)在人的頭發(fā),皮膚,指甲及牙齒上。我們的皮膚和頭發(fā)需要有機硅,其原理跟其他組織一樣,因為有機硅是粘合膠原蛋白,糖類等營養(yǎng)物質的支撐架。這也就是為什么,有機硅對于皮膚,牙齒,頭發(fā)有這非常重要的意義。