硅胶中存在哪些物质对身体有危害

本期主题“硅胶中存在哪些物质对身体有危害”

近年来厨卫用硅胶使用量逐渐增加,极大地缓和了国内硅胶产量大于国内硅胶消费量这一产能过剩的矛盾,在硅胶行业的消费结构中所占比例越来越大,也方便了人们的生活。目前环保硅胶主要分为甲基硅胶和甲基苯基硅胶,甲基硅胶优异的脱模性能决定了它广泛的用途,但甲基硅胶力学性能和耐老化性能略有不足,也决定了它服役寿命短的缺点。

本文选用的甲基硅胶混炼胶与某有限公司生产包子蒸垫所用硅胶混炼胶来源相同,硫化剂为双二五,助硫化剂为TAIC,但具体配方未知。通过观察分析在单一老化温度下老化不同时间下硅胶的各项力学性能的变化来研究该温度下的老化规律;通过观察分析多种老化温度下硅胶的各项力学性能的差异来研究温度对硅胶老化的影响;以行业标准和国家标准为依托,确定了用于推算寿命的材料属性以及不同老化温度下老化实验的终点并利用阿伦尼乌斯公式对此种甲基硅胶在使用温度下的寿命进行了预测,为硅胶的安全使用提供了一定的依据。

1.1硅胶中的有害物质

甲基环硅氧烷(DMC)是以高纯度的二甲基二氯硅烷(含量为99.5%以上)为原料在乙醇一水介质中保持酸性催化条件,下进行水解缩合,并分离出双官能度的硅氧烷四聚体即八甲基环四硅氧烷,然后再使四环体在催化剂作用下,形成高分子线型二甲基聚硅氧烷(即甲基硅橡胶)。另外硅胶加工过程中还需要各种填料和添加剂,来保证硅胶优良的综合性能。

硅胶在使用过程中受到热、氧气等的作用,出现了表面变色、硬化变脆现象,同时硅胶的物理机械性能逐渐降低,最终失去使用价值。硅胶在高温下的热老化性能与其组成和环境条件密切相关,通常硅胶在高温下发生主链降解反应和侧基氧化反应。研究发现,硅胶的高温降解产物主要是一些环状低聚物,如六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷和十甲基环五硅氧烷,还有少量的直链低聚物及甲烷、苯等。Radhakrishnan发现端基为硅经基的甲基硅胶主要采用解扣降解方式,同时也有无规断裂降解方式存在,并且无规断裂降解方式所占的比例随着温度的升高而增加;端基为乙烯基的甲基硅胶既可按无规断裂方式降解,也可按由残余催化剂参与的解扣方式降解。随着温度的进一步升高,尤其是高于℃时,Si-C断裂生成了甲烷。

甲基环硅氧烷结构式如上图,它既是合成硅胶及硅胶助剂硅油的主要原料又是硅胶老化降解的产物,而甲基环硅氧烷有毒,会对人体及环境造成危害。甲基环硅氧烷分子[(CH3)2SiO]n,初级形态二甲基环体硅氧烷主要用于进行开环聚合成不同聚合度的硅油、硅胶和硅树脂等。这些聚合物进一步加工成制品广泛应用于建筑、电子、纺织、汽车、个人护理、食品、机械加工等各个领域,也有少量直接应用。甲基环硅氧烷对人体健康有危害,它们会在人体内富集,很难排出体外即生物积性。其中八甲基环四硅氧烷被怀疑对生育能力或胎儿造成伤害,并确实发现其对性功能和生殖的影响的证据,还可影响雌性动物的子宫(子宫良胜腺瘤),可能对水生生物造成长期持续有害影响。十甲基环五硅氧烷可影响雌性动物(子宫内膜肿瘤),并生物富集或生物积累性。

年3月美国环保署(EPA)宣布的“化学品行动计划”已将壬基酚/壬基酚乙氧基化物、六澳环十二烷、硅氧烷和二异氰酸酷等4种化学品列入下一批监测对象。

年3月8号至10号欧盟社会经济分析委员会(TheCommitteeforSocio-economicAnalysis,SEAC)召开全体会议,做出了限制八甲基环四硅氧烷及十甲基环五硅氧烷投放市场的决定。该限制提案的目的是限制八甲基环四硅氧烷和十甲基环五硅氧烷在个人护理产品中的使用。这些产品往往会用于水中或者用水冲洗,比如沐浴露、剃须泡沫和洗发水等等。在欧洲这些产品的使用是致使八甲基环四硅氧烷和十甲基环五硅氧烷进入水环境的主要原因。




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