解决塑化剂风波的曙光 用新兴有机硅模塑料替代

 　塑化剂风波的再次发生，引起了人们对塑料工业的关注，像有机硅模塑料这样的新型材料将会迎来一个很好的发展机遇。

　　文 | 顾怀宇

　　继日前报道的酒鬼酒品牌产品中白酒塑化剂超标事件后，茅台酒再次被检测出塑化剂含量超标。此次的白酒塑化剂风波再起，给我国一度低迷的白酒类上市公司带来更加严重的打击，白酒产业接连受挫，不仅给我国经济造成巨大损失，也引起了社会对相关产品的恐慌和质疑以及对塑料中塑化剂等成分危害性的思考。

　　用什么来替代含塑化剂的材料

　　塑化剂是一种增加材料柔软性或使材料液化的添加剂，在塑料等材料加工时，添加塑化剂可以改变材料的物理性质，使其变得较为柔软，易于加工。因此，塑化剂广泛地应用于各个行业，在我们的生活中无处不在。

　　塑化剂自问世以来取得了极快的发展，在几乎所有的行业当中都或多或少地涉及，由此也产生一系列的问题，特别是食品塑化剂污染这样的事件屡有发生。

　　这次的白酒塑化剂污染事件，极可能是与生产和运输、储存过程中使用塑料和橡胶管件等有关，这是因为白酒生产、储存过程中目前还不可避免地要用到橡胶管件、塑料管件、高分子材料的容器、包装等，而这些用于食品、酒类的高分子材料往往都是含有塑化剂的，再加上塑化剂在酒精中的溶解度远远高于水，所以，这也就是为什么越是高度数的酒含塑化剂越普遍的原因。

　　要解决这些问题，还得从食品或酒类接触的橡胶、塑料等材料出发。

　　塑料的出现极大地促进了人类社会的发展，可以说我们现在的社会已经离不开塑料的使用，但塑化剂的风波，再次引起了我们对于塑料安全问题的关注。如何解决这个问题，就成为了我们关注的焦点。可喜的是，有机硅模塑料的发展带给了我们解决这个问题的曙光。

　　随处可见的石头，看似没有多大的用处，然而，却引领了新材料技术的发展。硅，扮演着新材料技术发展关键角色的一种元素，便是构成我们随处可见的石头的主要元素。它不仅已经在电子、通信等行业掀起了新的技术革命，也逐渐在塑料工业等新材料技术的发展中扮演着越来越重要的角色。

　　传统的塑料制品为合成的高分子化合物，是利用乙烯或氯乙烯等单体原料以合成或缩合反应聚合而成的材料，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成的。

　　在使用过程中，塑料制品中的有害小分子如塑化剂等以及挥发出的氯化氢等有害气体对人体的健康造成了很大的危害。

　　有机硅材料可靠吗

　　为了解决这一困扰，有机硅模塑料的研究与发展引起了世界的关注。

　　有机硅模塑料是以有机硅材料作为基料或某种助剂的一种新型塑料，属于热固性塑料。与常用的热塑性塑料相比，有机硅模塑料并不含有塑化剂等有害物质，其主要组成物料包括基础硅树脂、填料、颜料、固化剂等。

　　有机硅模塑制品的加工，通常是将基础硅树脂、填充材料预先捏合混炼均匀，再添加固化剂、脱模剂等助剂，快速混匀后冷却制成适当形状的预制料团或混合料粉，然后用料团或粉料通过压缩模塑或传递模塑工艺加工成型，最后将成型制品通过后固化达到最佳使用性能。

　　在塑料加工领域应用的有机硅材料主要有机硅聚合物和硅烷偶联剂。有机硅聚合物是一类由硅原子和氧原子交替连结组成骨架，不同的有机基团再与硅原子连结的聚合物。它具有类似硅酸盐结构的硅-氧高分子骨架，同时又带有甲基、苯基、乙烯基、烷氧基等有机侧链，这样，有机硅材料结构中既含有有机基团，又含有无机结构，因此它是一类具有半有机半无机结构的特殊高分子材料，具有独特的优异性能。

　　有机硅聚合物的特殊高分子结构赋予它一系列优良性能：耐高低温、憎水防潮、低表面能、高绝缘强度、低介电损耗、耐气候老化等。硅烷偶联剂则是由与硅原子相连的有机基团和有水解活性功能的基团组成的一类高反应活性有机硅化合物。硅烷偶联剂的特定功能是有机基团与相关种类的聚合物亲合，硅烷偶联剂的可水解基团经水解缩合等化学反应, 可与极性基材表面形成化学键合，或产生化学交联，从而发挥增黏、增强、交联等功能作用，应用于密封、粘合、涂层等。

　　应用于塑料加工领域的有机硅产品可分为两类：一种是有机硅作为塑料主体材料的应用，主要是以有机硅树脂为基础聚合物，配合其他辅助材料，成型加工制得有机硅塑料制品。其中主要产品包括有机硅模塑料、有机硅层压材料和有机硅泡沫塑料等。

　　另一种是作为塑料助剂和辅料的应用，主要包括交联剂、润滑剂、分散剂、脱模剂、填料处理剂、增强剂、增黏剂、泡孔控制剂等。由于有机硅材料自身的特点，助剂中的有机硅组分与塑料基材碳- 碳链高聚物既相容又相异， 因而既可相互混合发挥特有作用，且又不会被基础聚合物完全“淹没同化”失效。

　　因此应用少量的有机硅助剂不仅可以不增加生产成本甚至降低成本，还能够达到改善工艺条件和提高塑料产品性能的理想效果。

　　有相关的研究表明，有机硅材料对人体基本上是无毒或毒性很小的，有机硅材料在塑料加工行业中的运用，不管是作为主体材料还是相关的辅料助剂，在极大改善产品性能的同时，也减少了传统有害辅料助剂的使用，大大减少了类似塑化剂、填料以及传统塑料本身对人体的危害。塑料塑化剂等成分对人体的危害，正越来越多地被人们关注，要想解决塑料的安全性问题，有机硅模塑料的发展将是塑料工业发展的必然趋势。

　　目前，有机硅材料已经广泛地应用于食品安全、医药卫生领域，实践证明了有机硅塑料的安全与可靠性。要解决白酒中塑化剂超标的问题，就必须得从外来污染这方面入手。用于生产酒的设备、包装的材料、运输的工具和储存用材料等必然或多或少地含有塑化剂等有害物质，而要解决这些问题，不妨选择有机硅模塑料这样的新型材料。

　　国内外研究和应用的差距

　　国外有机硅模塑料的研究起始于上世纪60年代，目前有机硅模塑料有产品投放市场的主要厂家是美国Dow Co rning公司、通用电气公司、日本信越化学公司、东芝电气公司、德国拜耳公司、英国帝国化学公司、中国的中蓝国际化工有限公司等。最著名的厂商仍是美国Dow Corning 公司，生产历史最早，品种最多， 产量最大。

　　我国早在70年代就进行了有机硅模塑料的研究开发。改革开放以来，我国的有机硅产业有了很大的发展，产量大大增加，产品品种扩展。但与国外相比，品种和性能上仍有一定差距。目前，我国在食品包装、医疗器械等食品卫生行业中有机硅模塑料材料的使用只是少量的，有机硅塑料助剂与材料的相关知识和应用技术尚未普及，塑料工业仍以传统的方式为主。

　　如今，塑化剂风波的再次发生，引起了人们对塑料工业的关注，像有机硅模塑料这样的新型材料将会迎来一个很好的发展机遇。

　　此次塑化剂风波在对人类生命及社会造成危害的同时，也提醒着我们要在研发科学新型产品的时候注意相关产品规范和标准的建立。塑化剂的使用极大地促进了人类社会的发展，但其从实验室走向生产的过程中，我们却忽略了它可能带给人们安全健康的影响。

　　科技创新要坚持以人为先的理念，对新产品的研发与应用尤其要注意这点。因此，尽管有机硅模塑料有着如此多的优点，但在这些新型科技产品进入人类生活之前，必须经过严格的检验与评估，检验其可能对人类身体健康的危害性以及相应检验标准的建立。只有预见性地将对人类身体健康的危害降到最低甚至于无，才能真正体现出新型产品的优越性。

　　(作者系中山大学教授，博导，国家863计划项目负责人)