硅油的物理性质与性能

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      以Si-O-Si为主链，硅原子上连接甲基的线性二甲基硅油，由于分子间作用力小，分子呈螺旋状结构，甲基朝外排列并可自由旋转，因而具有区别于其他聚合物的一系列特性，如无色透明，黏度范围宽，黏温系数小、膨胀系数大，低蒸气压、高闪点，耐高低温、耐候、耐辐照性等，低表面张力，高压缩率，抗氧等离子体，高绝缘性，抗剪切，成膜性好，憎水，消泡，高光泽，对材料有惰性，如化学惰性、无腐蚀及生理惰性等。正是这些特性决定了其广泛的用途。
    作为织物后整理助剂应用的硅油，都是在二甲基硅油的分子结构基础上，以活性官能团取代一定量的侧链甲基得到成本相对低的功能性有机硅油。产物结合了二甲基硅油的优点，取代后又可提供反应性或其他功能。如早期以氢基部分取代甲基制得的氢基硅油应用于织物防水整理时可提供耐久性。

    对于其他品种的线型硅油，包括羟基硅油、烷氧基硅油、乙酰氧基硅油、乙烯基硅油及氨基固有等，其主要特诊也是具有化学活性，在应用于织物整理过程中可以与纤维大分子侧链上的活性官能团发生化学反应，由此可提供耐久性功能。然而，功能性硅油的分子结构中大部分取代基仍然是甲基，所有这些硅油都保留了二甲基硅油的某些物理性能。
    黏度特征
    二甲基硅油在广泛的摩尔质量范围内（162 ~ 500000g/mol）保持液体状态，其黏度可由0.65mm2/s直至1X1000000mm2/s，这是其他聚合物体系所无法比拟的。

    黏温性能。在所有聚合物中，二甲基硅油的黏度随温度变化（黏温系数）最小。对此，人们提出了两种理论加以节数。第一种为，二甲基硅油由于偶极吸引和甲基的低空间位阻，存在分子内的作用力，使得分子链在低温时，自身紧紧缠绕在一起。因此，黏度在低温时比预期低。当温度升高时，分子链伸展开，反而导致与邻近分子间相互缠绕增加，而抵消了一部分由于温度升高使黏度降低的作用。

    所以，如果分子间作用力保持不变，升高温度不会使黏度大幅下降。对于黏度——温度变化的第二种理论解释是，二甲基硅油的分子间作用力一般很低，使得温度变化对这些相互作用影响很小。这是因为分子间没有强的极性相互作用，而且分子主链键容易旋转，允许每个聚合物分子都占有相对较大的体积，从而阻碍了分子链的广泛缠绕。

    黏度的调配。一定黏度的二甲基硅油，可在合成时通过调节止链剂用量来得到，但也可由两种不同黏度的二甲基硅油混合而得。原则上，任意两种黏度的硅油均可混合，但黏度相差过大时，将影响终产物的抗剪切性能。

    抗剪切性。二甲基硅油的剪切速率与黏度之间的关系关系到应用过程中的工艺参数控制。剪切力作用可使聚合物分子断键而导致其黏度降低。硅油在同样情况下，黏度降低很小，说明它有优良的抗剪切性。黏度为1000mm2/s（25℃）的二甲基硅油在5000s^(-1)的剪切速率下，黏度无明显变化，较高黏度的二甲基硅油在高剪切力作用下黏度稍有降低，而且是暂时的变化，当剪切消除后又能恢复，说明黏度降低非分子被切断所致，而是由于Si-O-Si键角的改变。
   界面特性
    表面张力。二甲基硅油具有很低的表面张力和较高的表面活性，极易在材料表面铺展成膜，故可用作高效憎水剂、消泡剂及匀泡剂。硅油的表面张力与黏度有关。在Me3SiO（MeSiO）nSiMe中，n=0时，Me3SiOSiMe3的表面张力最低（15.9mN/m）。随着黏度的提高，表面张力稳定在20 ~ 21mN/m。
                                                                                       （来源：全球有机硅网作者：知然）

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