有机硅材料- 俘虏的日志- 网易博客

有机硅材料

 

 

 

有机硅材料主要分为硅橡胶、硅油及二次加工品、硅树脂及硅烷偶联剂四大类产品。由于有机硅产品具有电气绝缘、耐辐射,阻燃、耐腐蚀、耐高低温、形态多样以及生理惰性等优良特性,被誉为“工业味精”,广泛应用于电子电气、建筑建材、纺织、轻工、医疗、机械、交通运输、塑料橡胶等各行业,并深入到人们生活的各个领域、成为化工新材料的佼佼者,其发展正可谓方兴未艾。目前 ,全球年生产能力超过120万吨,产品品种约有5000—10000种之多,市场总销售额约70亿美元。

有机硅主要产品及应用

目前有机硅产品繁多,品种牌号多达万余种,常用的就有4000余种,大致可分为原料、中间体、产品及制品三大类:

有机硅单体:主要指有机氯硅烷等合成有机硅高聚物的单体,如甲基氯硅烷、苯基氯硅烷、乙烯基氯硅烷等原料。

有机硅中间体:主要指线状或环状体的硅氧烷低聚物,如六甲基二硅氧烷(MM)、八甲基环四硅氧烷(D4)、二甲基环硅氧烷混合物(DMC)等。

有机硅产品及制品:由中间体通过聚合反应,并添加各类无机填料或改性助剂制得有机硅产品。主要有硅橡胶(高温硫化硅橡胶和室温硫化硅橡胶)、硅油及二次加工品、硅树脂及硅烷偶联剂四大类。硅橡胶再通过模压、挤出等硫化成型工艺,制得导电按键、密封圈、泳帽等最终直接用品。

1、有机硅单体

2、有机硅中间体

3、硅橡胶

(1)、热硫化型硅橡胶(RTV)

① 主要品种和特性

表1 热硫化型硅橡胶的主要品种和性能 略

② 热硫化型硅橡胶的应用 硅橡胶与其他橡胶一样,可加工成各种型材

表2 热硫化型硅橡胶的应用一览表 略

胶管、胶条、胶辊、胶布等制品,用于其他橡胶用之无效的场合。此外,硅橡胶的生物相容性更是一种关键的特性。

③热硫化型硅橡胶的补强、配合和加工 未经补强的硅橡胶强力很低,没有实际的使用价值。

(2)室温硫化型硅橡胶(LTV′S)及加成反应型硅橡胶(LSR)

① 主要品种和特性

②室温硫化硅橡胶的补强、配合和加工 室温硫化硅橡胶也必须加有白碳黑作为补强剂,否则强度比热硫化型硅橡胶更低。

表3 室温硫化硅橡胶的主要品种和性能略

表4 缩合型与加成型室温硫化硅橡胶的性能比较 略 

③室温硫化硅橡胶硅橡胶的应用 通过适当改变填料、添加剂和聚合物的结构组成,并选择各种各样的交联、催化体系,可以制得许多不同性能的品种。由于室温硫化硅橡胶使用简便,而且能够制备出满足各方面技术要求的繁多品种,促使其产量和用途与日俱增,目前国外销售的室温硫化硅橡胶牌号达300种以上。可以毫不夸大地说,在每一个工业领域中都有它的用武之地

表5 室温硫化硅橡胶的应用一览表

应用部门

利 用 的 特 性

主 要 应 用 范 围

建筑工业

耐老化,着色、粘接性

取代沥青,用作公路接缝的密封剂;高层建筑物嵌板、幕墙和内墙接缝的密封;厨房瓷砖周围空隙的填平和浴盆、水斗、便池周围的密封等。

电子工业

优异的介电性、耐候、粘接性,可随时应急

广泛用作包封、灌注、粘接、浸渍和涂复等材料。

航空和宇航工业

耐燃、耐腐蚀、耐辐射

用于宇宙飞船窗口、真空泵系统和电子设备的密封,烧蚀涂层,耐油部位的密封。

汽车工业

耐疲劳、粘接性

用作现场成形的密封垫圈,汽车档风玻璃、门窗框架、反光灯、排气管及易受水淋设备的粘接密封。

医疗卫生

液体硅橡胶,生理惰性

隐型眼镜和人工角膜,齿科印模材料,防噪音耳塞等。

其他方面

粘接性、仿真性

制作古代文物复制的模具,常规武器上的密封。

4、硅油

1)硅油的分类 硅油是一类具有各种不同粘度,xx、无嗅、无腐蚀,不易燃烧的聚硅氧烷液体油状物。其中,甲基硅油是硅油中最主要的品种,通过改变聚硅氧烷的聚合度及有机基的种类,或使聚硅氧烷与其他有机物共聚,可以制得具有防水、抗粘、脱模、消泡等基本特性的硅油。硅油的品种很多,大致可分为线形硅油及改性硅油两大类。

(2)硅油制品及应用 硅油有许多特殊性能,如温粘系数小、耐高低温、抗氧化、闪点高、挥发性小、绝缘性好、表面张力小、对金属无腐蚀、xx等。由于这些特性,硅油以应用在许多方面而具有{zy1}的效果。在各种硅油中,以甲基硅油应用得最广泛,是硅油中最重要的品种,其次是甲基苯基硅油。各种官能性硅油及改性硅油主要用于特殊目的。

表6 硅油的主要应用

应用部门

利 用 特 性

主 要 应 用 范 围

机械工业

耐高低温、抗氧化、强抗剪切性

用于传动装置的润滑油,防震、阻尼用油,真空扩散泵油。

电器工业

介电性、耐热、疏水性

用于变压器、电容器、晶体管等的绝缘、抗热、防湿和填充。

化学工业

表面张力低、化学稳定性好

用作发酵、造纸、织物染色等化工生产过程中的消泡。

医学

xx、疏水性、表面活性

医用消泡剂,软膏及保护脂的基剂,药用添加剂,外科用具的xx用油,人造眼球的润滑剂。

一般工业

抗粘、耐候性

用于涂料、橡胶、塑料添加剂和内脱模剂。

一般工业

耐腐蚀、疏水性

玻璃器具、陶瓷、纸张、皮革、金属、织物等物品的表面处理

硅油在自然环境中的分解不象大多数有机化合物那样由于xx的侵袭,而可以说是由于土壤中沙砾的催化,使之分解为较简单的分子。分解产物为环状有机硅分子,蒸发到空气中,进一步分解为xx产物——水,CO2和二氧化硅水和物。土壤中留下的有机硅化合物在水中可溶,在日光中的紫外线照射下进一步分解为硅酸,而硅酸是海水中xx存在的一种化合物,因此无须担心大量、长期使用后硅油的累积和残留。

5、硅树脂

1)硅树脂的分类 

2)硅树脂的应用

表7 硅树脂制品的应用

6、硅烷偶联剂

(1)硅烷偶联剂的概念 略

2)硅烷偶联剂的应用 硅烷偶联剂最早是作为玻璃纤维增强塑料的玻纤处理剂而开发的。由于硅烷偶联剂改善了玻纤与树脂之间的粘合,从而显著提高了增强塑料的机械性能。随着复合材料的迅速发展,硅烷偶联剂无论在品种或产量的发展速度也很快。近年来,利用硅烷偶联剂对某些材料引入特定功能性基团,可以改进材料的表面性质,获得防静电、防霉、防臭、防凝血和生理惰性等,成为硅烷偶联剂新用途的开端。正是由于许多重要应用领域的开发,硅烷偶联剂成为有机硅的一个重要分支。

表8 硅烷偶联剂的主要应用

应 用 领 域

应 用 效 果

处理玻璃纤维增强材料

有效提高复合材料的湿态机械性能和稳定的电气性能。

处理矿物粉末填料

提高复合材料的机械强度,改善加工性能,增强填料的润湿性和分散性。

增粘剂

用作环氧、聚氨脂、氯丁橡胶等粘接剂和密封剂的增粘剂,可以大大提高树脂对玻璃或金属基材的干态粘接剂,改善湿态粘接保持率。

橡胶加工

提高无机填料在橡胶中的分散性,改善橡胶的物理电气性能和综合加工工艺性能。

其他方面

处理玻璃表面,防止飞机、汽车的挡风玻璃表面结冰现象。

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