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有機硅產品被廣泛應用于日用化工、油墨涂料、電子、塑膠、紡織、家用電器、耐火絕緣材料、建筑、汽車等行業。
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什么是有機硅
上傳作者:2019-08-28 03-40-19 更新時間:handler

一、有機硅的性能 

有機硅產品的基本結構單元(即主鏈)是由硅-氧鏈節構成的,側鏈則通過硅原子與其他各種有機基團相連。因  此,在有機硅產品的結構中既含有"有機基團",又含有"無機結構",這種特殊的組成和分子結構使它集有機物的特性  與無機物的功能于一身,具有耐高低溫、耐氣候老化、電氣絕緣、耐臭氧、憎水、難燃、無毒無腐蝕和生理惰性等許  多優異性能,有的品種還具有耐油、耐溶劑、耐輻照的性能。與其他高分子材料相比,有機硅產品的最突出性能是優  良的耐溫特性、介電性、耐候性、生理惰性和低表面張力。

 1.耐溫特性 

一般的高分子材料大多是以碳-碳(C-C)鍵為主鏈結構的,如塑料、橡膠、化學纖維等,而有機硅產品是以硅-  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,這也與有機硅的分子是易撓曲的螺旋狀結構有關。

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。在有機硅產品中,Si-O鍵的鏈  長度大約為C-C鍵的鏈長度的一倍半。鏈長度較長使有機硅具有比其他高分子材料更好的熱穩定性以及耐輻照和耐候  能力。有機硅中自然環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、體積電阻系數和表面電阻系數等  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,它們是一種穩定的電絕緣材料,被  廣泛應用于電子、電氣工業上。有機硅除了具有優良的耐熱性外,還具有優異的拒水性,這是電氣設備在濕態條件下使用具有高可靠性的保障。

4.生理惰性     

聚硅氧烷類化合物是已知的最無活性的化合物中的一種。它們十分耐生物老化,與動物機體無排異反應,并具有 較好的抗凝血性能。

5.低表面張力和低表面能     

有機硅的主鏈十分柔順,這種優異的柔順性起因于基本的幾何分子構形。由于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、泡沫穩定、防粘、潤滑、上光等各項優異性能。

二、有機硅的分類     

有機硅主要分為硅油、硅橡膠、硅樹脂和硅烷偶聯劑四大類。

三、有機硅的用途     

由于有機硅具有上述這些優異的性能,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,其應用范圍已擴大到: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、醫藥醫療等等。     

硅油及其衍生物的主要應用為:脫膜劑、減震油、介電油、液壓油、熱傳遞油、擴散泵油、消泡劑、潤滑劑、疏  水劑、油漆添加劑、拋光劑、化妝品和日常生活用品添加劑、表面活性劑、顆粒和纖維處理劑、硅脂、絮凝劑。     

硅橡膠分為室溫硫化硅橡膠和高溫硫化硅橡膠。前者主要應用于:密封劑、粘合劑、保形涂料、墊片、泡沫橡膠、  模壓部件、封裝材料、電氣絕緣、玻璃裝配、醫療植入物、外科手術輔助材料、制模材料;后者主要應用于:管材和  軟管、帶材、電線電纜絕緣材料、外科手術輔助材料、阻燃橡膠件、穿透密封材料、模壓部件、壓花輥筒、汽車點火  電纜和火花塞罩、擠壓部件、醫療植入物、層壓制品、導電橡膠、纖維涂料、泡沫橡膠。    

硅樹脂的主要應用有:清漆、絕緣漆、模塑化合物、保護涂料、封裝材料、接合涂料、壓敏膠、層壓樹脂、脫膜 劑、粘合劑、磚石防水劑。     

硅烷偶聯劑主要應用于油漆、塑料橡膠加工、粘合劑。     

有機硅不僅可以作為一種基礎材料、結構材料在一些大工業中大量應用,而且可以作為 補助劑或輔助材料與其它  材料共用或改善其他材料的的工藝性能。  

四、有機硅單體     

制備硅油、硅橡膠、硅樹脂以及硅烷偶聯劑的原料是各種有機硅單體,由幾種基本單體可生產出成千種有機硅產  品。有機硅單體主要有:甲基氯硅烷(簡稱甲基單體)、苯基氯硅烷(簡稱苯基單體)、甲基乙烯基氯硅烷、乙基三  氯硅烷、丙基三氯硅烷、乙烯基三氯硅烷、γ-氯丙基三氯硅烷和氟硅單體等。其中甲基氯硅烷最重要,其用量占整個  單體總量的90%以上,其次是苯基氯硅烷。     

任何高分子材料的發展,關鍵在于單體技術的發展。有機硅工業的特點是集中的單體生產和分散的產品加工。因  此,單體生產在有機硅工業中占重要的地位,單體的生產水平直接反映有機硅工業的發展水平。  

五、有機硅聚合物

1.聚有機硅氧烷     

聚有機硅氧烷是最重要的有機硅聚合物,現在市售的有機硅產品大都屬于此種形式。具有單元結構R2SiO的鏈狀聚  有機硅氧烷,常被稱為硅酮。      

聚有機硅氧烷可大致分為長鏈結構和復雜交聯結構兩種。硅油和硅橡膠屬于前者,有機硅漆屬于后者。此外,聚  有機硅氧烷也可以根據硅上面的有機基來分類,在多數情況下可分別稱為甲基系聚有機硅氧烷(單元結構Me2SiO),苯  基系聚有機硅氧烷(單元結構Ph2SiO,PhSiO3/2)及含氫系聚有機硅氧烷(單元結構MeHSiO)等。 

2.聚有機烷(芳)撐硅氧烷      

在硅氧烷鏈段中含有苯(撐)基的聚合物,熱穩定性比聚二甲基硅氧烷高100℃以上,具有特別的意義。

3.聚硅硫烷

4.聚硅氨烷

5.側練基團中含硅的碳系聚合物

6.聚硅烷 

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