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有机硅

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有机硅知识

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youjigui99 发表于 2005-7-22 23:44:54 | 显示全部楼层 |阅读模式
一、有机硅的性能
    有机硅产品的基本结构单元(即主链)是由硅-氧链节构成的,侧链则通过硅原子与其他各种有机基团相连。因
此,在有机硅产品的结构中既含有"有机基团",又含有"无机结构",这种特殊的组成和分子结构使它集有机物的特性
与无机物的功能于一身,具有耐高低温、耐气候老化、电气绝缘、耐臭氧、憎水、难燃、无毒无腐蚀和生理惰性等许
多优异性能,有的品种还具有耐油、耐溶剂、耐辐照的性能。与其他高分子材料相比,有机硅产品的最突出性能是优
良的耐温特性、介电性、耐候性、生理惰性和低表面张力。
1.耐温特性
    一般的高分子材料大多是以碳-碳(C-C)键为主链结构的,如塑料、橡胶、化学纤维等,而有机硅产品是以硅-
氧(Si-O)键为主链结构的,C-C键的键能为82.6千卡/克分子,Si-O键的键能在有机硅中为121千卡/克分子,所
以有机硅产品的热稳定性高,高温下(或辐射照射)分子的化学键不断裂、不分解。有机硅不但可耐高温,而且也耐
低温,可在一个很宽的温度范围内使用。无论是化学性能还是物理机械性能,随温度的变化都很小,这也与有机硅的
分子是易挠曲的螺旋状结构有关。
2.耐候性
    有机硅产品的主链为-Si-O-,无双键存在,因此不易被紫外光和臭氧所分解。在有机硅产品中,Si-O键的链
长度大约为C-C键的链长度的一倍半。链长度较长使有机硅具有比其他高分子材料更好的热稳定性以及耐辐照和耐候
能力。有机硅中自然环境下的使用寿命可达几十年。
3.电气绝缘性能
    有机硅产品都具有良好的电绝缘性能,其介电损耗、耐电压、耐电弧、耐电晕、体积电阻系数和表面电阻系数等
均在绝缘材料中名列前茅,而且它们的电气性能受温度和频率的影响很小。因此,它们是一种稳定的电绝缘材料,被
广泛应用于电子、电气工业上。有机硅除了具有优良的耐热性外,还具有优异的拒水性,这是电气设备在湿态条件下
使用具有高可靠性的保障。
4.生理惰性
    聚硅氧烷类化合物是已知的最无活性的化合物中的一种。它们十分耐生物老化,与动物机体无排异反应,并具有
较好的抗凝血性能。
5.低表面张力和低表面能
    有机硅的主链十分柔顺,这种优异的柔顺性起因于基本的几何分子构形。由于其分子间的作用力比碳氢化合物要
弱得多,因此,比同分子量的碳氢化合物粘度低,表面张力弱,表面能小,成膜能力强。这种低表面张力和低表面能
是它获得多方面应用的主要原因:疏水、消泡、泡沫稳定、防粘、润滑、上光等各项优异性能。

二、有机硅的分类
    有机硅主要分为硅油、硅橡胶、硅树脂和硅烷偶联剂四大类。

三、有机硅的用途
    由于有机硅具有上述这些优异的性能,因此它的应用范围非常广泛。它不仅作为航空、尖端技术、军事技术部门
的特种材料使用,而且也用于国民经济各部门,其应用范围已扩大到:建筑、电子电气、纺织、汽车、机械、皮革造
纸、化工轻工、金属和油漆、医药医疗等等。
    硅油及其衍生物的主要应用为:脱膜剂、减震油、介电油、液压油、热传递油、扩散泵油、消泡剂、润滑剂、疏
水剂、油漆添加剂、抛光剂、化妆品和日常生活用品添加剂、表面活性剂、颗粒和纤维处理剂、硅脂、絮凝剂。
    硅橡胶分为室温硫化硅橡胶和高温硫化硅橡胶。前者主要应用于:密封剂、粘合剂、保形涂料、垫片、泡沫橡胶、
模压部件、封装材料、电气绝缘、玻璃装配、医疗植入物、外科手术辅助材料、制模材料;后者主要应用于:管材和
软管、带材、电线电缆绝缘材料、外科手术辅助材料、阻燃橡胶件、穿透密封材料、模压部件、压花辊筒、汽车点火
电缆和火花塞罩、挤压部件、医疗植入物、层压制品、导电橡胶、纤维涂料、泡沫橡胶。
    硅树脂的主要应用有:清漆、绝缘漆、模塑化合物、保护涂料、封装材料、接合涂料、压敏胶、层压树脂、脱膜
剂、粘合剂、砖石防水剂。
    硅烷偶联剂主要应用于油漆、塑料橡胶加工、粘合剂。
    有机硅不仅可以作为一种基础材料、结构材料在一些大工业中大量应用,而且可以作为补助剂或辅助材料与其它
材料共用或改善其他材料的的工艺性能。

四、有机硅单体
    制备硅油、硅橡胶、硅树脂以及硅烷偶联剂的原料是各种有机硅单体,由几种基本单体可生产出成千种有机硅产
品。有机硅单体主要有:甲基氯硅烷(简称甲基单体)、苯基氯硅烷(简称苯基单体)、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单体等。其中甲基氯硅烷最重要,其用量占整个
单体总量的90%以上,其次是苯基氯硅烷。
    任何高分子材料的发展,关键在于单体技术的发展。有机硅工业的特点是集中的单体生产和分散的产品加工。因
此,单体生产在有机硅工业中占重要的地位,单体的生产水平直接反映有机硅工业的发展水平。

五、有机硅聚合物
1.聚有机硅氧烷
    聚有机硅氧烷是最重要的有机硅聚合物,现在市售的有机硅产品大都属于此种形式。具有单元结构R2SiO的链状聚

有机硅氧烷,常被称为硅酮。
     聚有机硅氧烷可大致分为长链结构和复杂交联结构两种。硅油和硅橡胶属于前者,有机硅漆属于后者。此外,聚
有机硅氧烷也可以根据硅上面的有机基来分类,在多数情况下可分别称为甲基系聚有机硅氧烷(单元结构Me2SiO),苯

基系聚有机硅氧烷(单元结构Ph2SiO,PhSiO3/2)及含氢系聚有机硅氧烷(单元结构MeHSiO)等。

2.聚有机烷(芳)撑硅氧烷
     在硅氧烷链段中含有苯(撑)基的聚合物,热稳定性比聚二甲基硅氧烷高100℃以上,具有特别的意义。
3.聚硅硫烷

4.聚硅氨烷

5.侧练基团中含硅的碳系聚合物

6.聚硅烷



摘录------ 四川蜀迪

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 楼主| youjigui99 发表于 2005-7-22 23:47:49 | 显示全部楼层
有机硅的用途
    由于有机硅具有上述这些优异的性能,因此它的应用范围非常广泛。它不仅作为航空、尖端技术、军事技术部门
的特种材料使用,而且也用于国民经济各部门,其应用范围已扩大到:建筑、电子电气、纺织、汽车、机械、皮革造
纸、化工轻工、金属和油漆、医药医疗等等。
    硅油及其衍生物的主要应用为:脱膜剂、减震油、介电油、液压油、热传递油、扩散泵油、消泡剂、润滑剂、疏
水剂、油漆添加剂、抛光剂、化妆品和日常生活用品添加剂、表面活性剂、颗粒和纤维处理剂、硅脂、絮凝剂。
    硅橡胶分为室温硫化硅橡胶和高温硫化硅橡胶。前者主要应用于:密封剂、粘合剂、保形涂料、垫片、泡沫橡胶、
模压部件、封装材料、电气绝缘、玻璃装配、医疗植入物、外科手术辅助材料、制模材料;后者主要应用于:管材和
软管、带材、电线电缆绝缘材料、外科手术辅助材料、阻燃橡胶件、穿透密封材料、模压部件、压花辊筒、汽车点火
电缆和火花塞罩、挤压部件、医疗植入物、层压制品、导电橡胶、纤维涂料、泡沫橡胶。
    硅树脂的主要应用有:清漆、绝缘漆、模塑化合物、保护涂料、封装材料、接合涂料、压敏胶、层压树脂、脱膜
剂、粘合剂、砖石防水剂。
    硅烷偶联剂主要应用于油漆、塑料橡胶加工、粘合剂。
    有机硅不仅可以作为一种基础材料、结构材料在一些大工业中大量应用,而且可以作为补助剂或辅助材料与其它
材料共用或改善其他材料的的工艺性能。
摘录------ 四川蜀迪

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 楼主| youjigui99 发表于 2005-7-22 23:49:29 | 显示全部楼层
高温硫化硅橡胶


    高温硫化硅橡胶是高分子量(分子量一般为40~80万)的聚有机硅氧烷(即生胶)加入补强填料和其它各种添加
剂,采用有机过氧化物为硫化剂,经加压成型(模压、挤压、压延)或注射成型,并在高温下交链成橡皮。这种橡胶
一般简称为硅橡胶。
    高温硫化硅橡胶的硫化一般分为两个阶段进行,第一阶段是将硅生胶、补强剂、添加剂、硫化剂和结构控制剂进
行混炼,然后将混炼料在金属模具中加压加热成型和硫化,其压力为50公斤/cm2左右,温度为120~130℃,时间为
10~30分钟,第二阶段是将硅橡皮从模具中取出后,放人烘箱内,于200~250℃下烘数小时至24小时,使橡皮进一步
硫化,同时使有机过氧化物分解挥发。
    硅橡胶的补强填料是各种类型的白炭黑,它可使硫化胶的强度增加十倍。加入各种添加剂主要是降低胶的成本、
改善胶料性能以及赋予硫化胶各种特殊性能如阻燃、导电等。交链剂是各种有机过氧化物,如过氧化苯甲酰,2,4-二
氯过氧化苯甲酰,二枯基过氧化物,2,5- 二甲基-2,5-二特丁基过氧已烷等。结构控制剂是为了避免混炼胶料放置时
间过长、产生"结构化"使胶料变硬,难以加工熟化而加入的,可采用甲基羟基硅油或二苯基二羟基硅烷作为结构控制
剂。
    硅橡胶主链上的侧基可以是甲基、乙基、乙烯基、苯基、三氟丙基等。最常用的是甲基, 也可引人其它基团以改
善加工性能和其它性能。因此,根据侧基基团和胶料配方的不同,可以得到各种不同用途的硅橡胶,一般可分为下面
几种类型:通用型(含甲基和乙烯基)、高温和低温型(含苯基、甲基和乙烯基)、低压缩永久变形(含甲基和乙烯
基)、低收缩(去挥发份)和耐溶剂(氟硅橡胶)等。下面介绍几种重要类型的硅橡胶。
1.二甲基硅橡胶
    二甲基硅橡胶是投入商业化生产最早的一种硅橡胶,可在-60~200℃范围内保持良好的弹性,耐老化性能好,有
优异的电绝缘性能以及防潮、防震和生理惰性等特性。
    二甲基硅橡胶主要用于织物涂覆,也可制成各种挤出及压延制品用于机电、航空、汽车及医疗等行业。但由于二
甲基硅橡胶硫化活性低,用于制造厚制品时,硫化困难,内层易起泡且高温压缩永久变形大,故目前已被甲基乙烯基
硅橡胶所取代。
2.甲基乙烯基硅橡胶
    由于硅橡胶大分子结构中引入少量乙烯基可大大改善硅橡胶的硫化加工性能,因此在目前应用的硅橡胶中,大多
含有乙烯基。甲基乙烯基硅橡胶是最通用的一种硅橡胶,目前在国内外硅橡胶的生产中占主导地位。由于它在侧链上
引入部份不饱和的乙烯基,使它的加工性能和物理机械性能均优于二个基硅橡胶。它除具有二甲基硅橡胶一般特性外,
还具有较宽的使用温度范围,可在一60~260℃范围内保持良好弹性,它比二甲基硅橡胶容易硫化,具有较小的压缩永
久变形,较好的耐溶剂的膨胀性和耐高压蒸汽的稳定性以及优良的耐寒性等,而且又因为采用活性较低的过氧化物进
行硫化,从而减少了硫化时产生气泡及橡胶稳定性差的弱点。故一般用甲基乙烯基硅橡胶可制做厚度较大的制品。  
    甲基乙烯基硅橡胶是硅橡胶中应用最广泛的品种,近年来不断涌现的各种高性能和特殊用途的硅橡胶,大都是以
乙烯基硅橡胶为基础胶,例如高强度硅橡胶、低压缩永久变形硅橡胶、不需后硫化硅橡胶、耐热导电硅橡胶和医用硅
橡胶等。甲基乙烯基硅橡胶在航空工业上,广泛用作垫圈、密封材料及易碎、防震部件的保护层;在电气工业中可作
电子元件等高级绝缘材料,耐高温电位器的动态密封圈,地下长途通信装备的密封圈;在医学上,由于甲基乙烯基硅
橡胶对人体的生理反应小、无毒,故用作外科整形、人造心脏瓣膜、血管等。
3.甲基苯基乙烯基硅橡胶
    甲基苯基乙烯基硅橡胶是在甲基乙烯基硅橡胶的分子链中引入甲基苯基硅氧链节或二苯基硅氧链节而得的产品。
    在聚硅氧烷的侧基上引入苯基,由于破坏了二甲基硅氧烷结构的规整性,大大降低了聚合物的结晶温度,扩大了
该聚合物材料的低温应用范围。因此,甲基苯基乙烯基硅橡胶除了具有甲基乙烯基硅橡胶所有的压缩永久变形小、使
用温度范围宽、抗氧化、耐候、防震、防潮和良好的电气绝缘性能外,还具有卓越的耐低温、耐烧蚀和耐辐照等性能.
这些性能随分子链中苯基含量的不同而有所变化, 一般来说,苯基含量(苯基与硅原子之比)在5~10%时称低苯基
硅橡胶,它具有独特的耐寒性能, 在-70~-100℃仍能保持橡胶的弹性,是所有橡胶中低温性能最好的一种,加之它
兼有甲基乙烯基硅橡胶的优点且成本不高,因此大有取代甲基乙烯基硅橡胶趋势。苯基含量20~40%时称中苯基硅橡
胶,它具有卓越的耐燃特性,一旦着火可以自熄。苯基含量在40~50%时称高苯基硅橡胶,它具有优异的耐辐射性能,
耐γ- 射线为1xI08 伦琴。一般说来,随着苯基含量的增加,硅橡胶分子链的刚性逐渐增大,硅橡胶的耐低温性能逐
渐下降,但随着苯基含量的增加,提高了硫化胶的耐燃性和耐辐照性。
    甲基苯基乙烯基硅橡胶是宇航工业、尖端技术和国民经济其它部门的重要材料之一,可供制做各种模压和挤出制
品用作航空工业的耐寒橡胶和用于耐烧蚀、耐热老化或耐辐射部位的密封圈、垫、管材和棒材等。
4.氟硅橡胶
    氟硅橡胶是指γ-三氟丙基甲基聚硅氧烷。氟硅橡胶具有优良的耐化学物质、耐溶剂和耐润滑油性能,此种硅橡胶
在非极性溶剂中的膨胀率小, 耐寒性及热稳定性好,抗着火性也好,故在飞机、火箭、导弹、宇宙飞行、石油化工中
用作与燃料油和润滑油接触胶管、垫片、密封圈、燃料箱村里等,也可用于制造耐腐蚀的衣服、手套以及涂料、粘合
剂等。
5.腈硅橡胶
    由于聚合物分子侧链中含有β-腈乙基或γ- 腈丙基强极性基团,大大增加了分子链间作用力,提高了耐油、耐
溶剂性能。同时,由于引入一定量的腈烷基,破坏了聚合物结构的规整性,也大大改善了耐寒性。腈烷基的类型及其
含量,对性能影响很大,如含有7.5克分子%γ-腈丙基的硅橡胶,低温性能与低苯基硅橡胶相似(其玻璃化温度为
-114.5℃),耐油性比苯基硅橡胶好。随γ-腈丙基含量增加至33~50克分子%,耐寒性降低,耐油性改善。用β-腈
乙基代替γ-腈丙基能提高腈硅橡胶的耐热性,可耐250℃热空气老化。
    腈硅橡胶的主要优点是耐油和耐浴剂的性能优异,可在-60~180℃的范围内保持弹性,因此,可做成耐油橡胶制
品用于航空工业、汽车工业和石油工业上;也可作为高性能飞行器的环境密封剂及油箱密封剂,在-54℃至200℃以上
能保持密封。腈硅橡胶可用普通设备进行加工。
6.苯撑硅橡胶
    苯撑硅橡胶的主要特点是具有优良的耐辐射性能,其耐辐射性能为通用的甲基乙烯基硅橡胶的10~15倍,为高苯
基硅橡胶的5~10倍,因此,可用于宇航工业、原子能工业和核反应堆等作为耐高能辐射的电缆、护套、垫圈以及热收
缩管等。
7.乙基硅橡胶
    在聚硅氧烷侧链上引入乙基制得的二乙基硅橡胶,其突出的性能是耐寒性特别好,耐寒性优于二甲基硅橡胶和一
般的甲基乙烯基硅橡胶。乙基含量越高,耐寒性越好。但乙基的反应活性比甲基大,因此,随乙基含量越大,耐热性
随之下降。作为低温使用的乙基硅橡胶,以在聚合物中含有二乙基硅氧链节为8克分子%为宜。乙基硅橡胶的使用温度
一般为-70~200℃。
8.硅氮橡胶
    硅氮橡胶的主要优点是具有卓越的热稳定性, 在430~480℃不分解,有的甚至能耐500℃以上的高温。硅氮橡胶
的突出弱点是水解稳定性差,曾一度被认为没有发展前途。后来发现主链中引入环二硅氮烷的聚合物具有很好的热稳
定性。用硅芳撑改性的含环二硅氮烷的弹性体,在空气中加热到425℃不失重,570℃时失重仅为10%,且具有较好的
水解稳定性。
摘录------ 四川蜀迪

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 楼主| youjigui99 发表于 2005-7-22 23:51:04 | 显示全部楼层
硅树脂


    硅树脂是高度交联的网状结构的聚有机硅氧烷,通常是用甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、苯基三氯硅烷、二苯
基二氯硅烷或甲基苯基二氯硅烷的各种混合物,在有机溶剂如甲苯存在下,在较低温度下加水分解,得到酸性水解物。
水解的初始产物是环状的、线型的和交联聚合物的混合物,通常还含有相当多的羟基。水解物经水洗除去酸,中性的
初缩聚体于空气中热氧化或在催化剂存在下进一步缩聚,最后形成高度交联的立体网络结构。
    硅树脂的固化通常是通过硅醇缩合形成硅氧链节来实现的。当缩合反应在进行时,由于硅醇浓度逐渐减少,增加
了空间位阻,流动性差,致使反应速率下降。因此,要使树脂完全固化,须经过加热和加入催化剂来加速反应进行。许
多物质可起硅醇缩合反应的催化作用,它们包括酸和碱,铅、钴、锡、铁和其它金属的可溶性有机盐类,有机化合物
如二丁基二月桂酸锡或N,N,N',N'一四甲基胍盐等。
    硅树脂最终加工制品的性能取决于所含有机基团的数量(即R与Si的比值)。一般有实用价值的硅树脂,其分子组
成中R与Si的比值在1.2~1.6之间。一般规律是,R:Si的值愈小,所得到的硅树脂就愈能在较低温度下固化;R:Si
的值愈大,所得到的硅树脂要使它固化就需要在200材250℃的高温下长时间烘烤,所得的漆膜硬度差,但热弹性要比
前者好得多。
    此外,有机基团中甲基与苯基基团的比例对硅树脂性能也有很大的影响。有机基团中苯基含量越低,生成的漆膜
越软,缩合越快,苯基含量越高,生成的漆膜越硬,越具有热塑性。苯基含量在20~60%之间,漆膜的抗弯曲性和耐
热性最好。此外,引入苯基可以改进硅树脂与颜料的配伍性,也可改进硅树脂与其它有机硅树脂的配伍性以及硅树脂
对各种基材的粘附力。
    硅树脂是一种热固性的塑料,它最突出的性能之一是优异的热氧化稳定性。250℃加热24小时后,硅树脂失重仅为
2~8%。硅树脂另一突出的性能是优异的电绝缘性能,它在宽的温度和频率范围内均能保持其良好的绝缘性能。一般硅
树脂的电击穿强度为50千伏/毫米,体积电阻率为1013~1015欧姆·厘米,介电常数为3,介电损耗角正切值在10-30
左右。此外,硅树脂还具有卓越的耐潮、防水、防锈、耐寒、耐臭氧和耐候性能,对绝大多数含水的化学试剂如稀矿
物酸的耐腐蚀性能良好,但耐溶剂的性能较差。
    鉴于上述特性,有机硅树脂主要作为绝缘漆(包括清漆、瓷漆、色漆、浸渍漆等)浸渍H级电机及变压器线圈, 以
及用来浸渍玻璃布、玻布丝及石棉布后制成电机套管、电器绝缘绕组等。用有机硅绝缘漆粘结云母可制得大面积云母
片绝缘材料,用作高压电机的主绝缘。此外,硅树脂还可用作耐热、耐候的防腐涂料,金属保护涂料,建筑工程防水
防潮涂料,脱模剂,粘合剂以及二次加工成有机硅塑料,用于电子、电气和国防工业上,作为半导体封装材料和电子、
电器零部件的绝缘材料等。
    硅树脂的固化交联大致有三种方式:一是利用硅原子上的羟基进行缩水聚合交联而成网状结构,这是硅树脂固化
所采取的主要方式,二是利用硅原子上连接的乙烯基,采用有机过氧化物为触媒,类似硅橡胶硫化的方式:三是利用
硅原子上连接的乙烯基和硅氢键进行加成反应的方式,例如无溶剂硅树脂与发泡剂混合可以制得泡沫硅树脂。因此,
硅树脂按其主要用途和交联方式大致可分为有机硅绝缘漆、有机硅涂料、有机硅塑料和有机硅粘合剂等几大类。
摘录------ 四川蜀迪

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 楼主| youjigui99 发表于 2005-7-22 23:52:04 | 显示全部楼层
硅油

    硅油是一种不同聚合度链状结构的聚有机硅氧烷。它是由二甲基二氯硅烷加水水解制得初缩聚环体,环体经裂解、
精馏制得低环体,然后把环体、封头剂、催化剂放在一起调聚就可得到各种不同聚合度的混合物,经减压蒸馏除去低
沸物就可制得硅油。
    最常用的硅油,有机基团全部为甲基,称申基硅油。有机基团也可以采用其它有机基团代替部分甲基基团,以改
进硅油的某种性能和适用各种不同的用途。常见的其它基团有氢、乙基、苯基、氯苯基、三氟丙基等。近年来,有机
改性硅油得到迅速发展,出现了许多具有特种性能的有机改性硅油。
    硅油一般是无色(或淡黄色),无味、无毒、不易挥发的液体。硅油不溶于水、甲醇、二醇和- 乙氧基乙醇,可
与苯、二甲醚、甲基乙基酮、四氯化碳或煤油互溶,稍溶于丙酮、二恶烷、乙醇和了醇。它具有很小的蒸汽压、较高
的闪点和燃点、较低的凝固点。随着链段数n的不同,分子量增大,粘度也增高, 固此硅油可有各种不同的粘度,从
0.65厘沲直到上百万厘沲。如果要制得低粘度的硅油,可用酸性白土作为催化剂, 并在180℃温度下进行调聚,或用
硫酸作为催化剂,在低温度下进行调聚,生产高粘度硅油或粘稠物可用碱性催化剂。
    硅油按化学结构来分有甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油、甲基含氢硅油、甲基苯基硅油、甲基氯苯基硅油、甲基
乙氧基硅油、甲基三氟丙基硅油、甲基乙烯基硅油、甲基羟基硅油、乙基含氢硅油、羟基含氢硅油、含氰硅油等;从
用途来分,则有阻尼硅油、扩散泵硅油、液压油、绝缘油、热传递油、刹车油等。  
    硅油具有卓越的耐热性、电绝缘性、耐候性、疏水性、生理惰性和较小的表面张力,此外还具有低的粘温系数、
较高的抗压缩性)有的品种还具有耐辐射的性能。
摘录------ 四川蜀迪

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 楼主| youjigui99 发表于 2005-7-22 23:52:59 | 显示全部楼层
硅烷偶联剂

    硅烷偶联剂是由硅氯仿(HSiCl3)和带有反应性基团的不饱和烯烃在铂氯酸催化下加成,再经醇解而得。硅烷偶
联剂实质上是一类具有有机官能团的硅烷,在其分子中同时具有能和无机质材料(如玻璃、硅砂、金属等)化学结合
的反应基团及与有机质材料(合成树脂等)化学结合的反应基团。可用通式Y(CH2)nSiX3表示,此处,n=0~3;X-
可水解的基团;Y一有机官能团,能与树脂起反应。X 通常是氯基、甲氧基、乙氧基、甲氧基乙氧基、乙酰氧基等,
这些基团水解时即生成硅醇(Si(OH)3),而与无机物质结合,形成硅氧烷。Y是乙烯基、氨基、环氧基、甲基丙烯酰氧
基、巯基或脲基。这些反应基可与有机物质反应而结合。
    因此,通过使用硅烷偶联剂,可在无机物质和有机物质的界面之间架起"分子桥",把两种性质悬殊的材料连接在
一起, 起提高复合材料的性能和增加粘接强度的作用。 硅烷偶联剂的这一特性最早应用于玻璃纤维增强塑料(玻璃
钢)上, 作玻璃纤维的表面处理剂,使玻璃钢的机械性能、电学性能和抗老化性能得到很大的提高,在玻璃钢工业中
的重要性早已得到公认。
    目前,硅烷偶联剂的用途已从玻璃纤维增强塑料(FRP)扩大到玻璃纤维增强热塑性塑料(FRTP)用的玻璃纤维
表面处理剂、无机填充物的表面处理剂以及密封剂、 树脂混凝土、水交联性聚乙烯、树脂封装材料、壳型造型、轮
胎、带、涂料、胶粘剂、研磨材料(磨石)及其它的表面处理剂。
    在硅烷偶联剂这两类性能互异的基团中,以Y基团最重要、它对制品性能影响很大,起决定偶联剂的性能作用。
只有当Y基团能和对应的树脂起反应, 才能使复合材料的强度提高。一般要求Y基团要与树脂相容并能起偶联反应。
所以,一定的树脂得选择含适当Y基团的硅烷偶联剂。 当Y为无反应性的烷基或芳基时,对极性树脂是不起作用的,
但可用于非极性树脂,如硅橡胶、聚苯乙烯等的胶接中。当Y含反应性官能基,要注意它与所用树脂的反应性及相容
性。当Y含氨基时,是属于催化性的,能在酚醛、脲醛、三聚氰胺甲醛的聚合中作催化剂,也可作为环氧和聚氨酯树
脂的固化剂,这时偶联剂完全参与反应,形成新键。氨基硅烷类的偶联剂是属于通用型的,几乎能与各种树脂起偶联
作用,但聚酯树脂例外。x 基团的种类对偶联效果没有影响。
    因此,根据Y基团中反应基的种类,硅烷偶联剂也分别称为乙烯基硅烷、氨基硅烷、环氧基硅烷、巯基硅烷和甲
基丙烯酰氧基硅烷等,这几种有机官能团硅烷是最常用的硅烷偶联剂。
    硅烷偶联剂的应用大致可归纳为三个方面:
   (一)用于玻璃纤维的表面处理,能改善玻璃纤维和树脂的粘合性能,大大提高玻璃纤维增强复合材料的强度、
电气、抗水、抗气候等性能,即使在湿态时,它对复合材料机械性能的提高,效果也十分显著。
    目前,在玻璃纤维中使用硅烷偶联剂已相当普遍,用于这一方面的硅烷偶联剂约占其消耗总量的50%,其中用
得较多的品种是乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷等。
   (二)用于无机填料填充塑料。可预先对填料进行表面处理,也可直接加入树脂中。能改善填料在树脂中的分散
性及粘合力,改善工艺性能和提高填充塑料(包括橡胶)的机械、电学和耐气候等性能。
   (三)用作密封剂、粘接剂和涂料的增粘剂,能提高它们的粘接强度、耐水、耐气候等性能。 硅烷偶联剂往往可
以解决某些材料长期以来无法粘接的难题。
    硅烷偶联剂作为增粘剂的作用原理在于它本身有两种基团;一种基团可以和被粘的骨架材料结合;而另一种基团
则可以与高分子材料或粘接剂结合,从而在粘接界面形成强力较高的化学键,大大改善了粘接强度。硅烷偶联剂的应
用一般有三种方法:一是作为骨架材料的表面处理剂;二是加入到粘接剂中,三是直接加入到高分子材料中。从充分
发挥其效能和降低成本的角度出发,前两种方法较好。
    硅烷偶联剂在胶粘剂工业的具体应用有如下几个方面:
    ①在结构胶粘剂中金属与非金属的胶接,若使用硅烷类增粘剂,就能与金属氧化物缩合,或跟另一个硅烷醇缩
合,从而使硅原子与被胶物表面紧紧接触。如在丁腈酚醛结构胶中加入硅烷作增粘剂,可以显著提高胶接强度。

    ②在胶接玻璃纤维方面国内外已普遍采用硅烷作处理剂。它能与界面发生化学反应,从而提高胶接强度。例如,
氯丁胶胶接若不用硅烷作处理剂时,胶接剥离强度为1.07公斤/厘米2,若用氨基硅烷作处理剂,则胶接的剥离强度
为8.7公斤/厘米2。
    ③在橡胶与其他材料的胶接方面,硅烷增粘剂具有特殊的功用。它明显地提高各种橡胶与其它材料的胶接强度。
例如,玻璃与聚氨酯橡胶胶接时,若不用硅烷作处理剂,胶的剥离强度为0.224公斤/厘米2,若加硅烷时,剥离强
度则为7.26公斤/厘米2。
    ④本来无法用一般粘接剂解决的粘接问题有时可用硅烷偶联剂解决。如铝和聚乙烯、硅橡胶与金属、硅橡胶与
有机玻璃,都可根据化学键理论,选择相应的硅烷偶联剂,得到满意的解决。例如,用乙烯基三过氧化叔丁基硅烷
(Y一4310)可使聚乙烯与铝箔相粘合;用丁二烯基三乙氧基硅烷可使硅橡胶与金属的扯离强度达到21.6~22.4公
斤/厘米2。
    一般的粘接剂或树脂配合使用偶联剂后不仅能提高粘合强度,更主要的是增加粘合力的耐水性及耐久性。如聚
氨基甲酸酯和环氧树脂对许多材料虽然具有高的粘合力,但粘合的耐久性及耐水性不太理想;加入硅烷偶联剂后,
这方面的性能可得到显著的改善。
    硅烷偶联剂的其它方面应用还包括:
    ①使固定化酶附着到玻璃基材表面,
    ②油井钻探中防砂,
    ③使砖石表面具有憎水性,
    ④通过防吸湿作用,使荧光灯涂层具有较高的表面电阻;
    ⑤提高液体色谱柱中有机相对玻璃表面的吸湿性能。
    硅烷偶联剂新开发的一项重要应用是用于生产水交联聚乙烯,这项工艺是美国陶康宁公司开发的,目前已商业
化。近年来,国内在用有机硅乳液处理毛纺织物的试验中,发现用硅烷偶联剂与有机硅乳液并用,可以提高毛纺织
物的服用性能。
摘录------ 四川蜀迪

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 楼主| youjigui99 发表于 2005-7-22 23:53:51 | 显示全部楼层
有机硅乳液

    有机硅乳液四硅油的一种形式。下面从硅油织物柔软整理剂和硅油乳液型消泡剂两方面来介绍。
硅油织物柔软整理剂
   有机硅乳液主要是用作硅油织物柔软整理剂。第一代的有机硅织物整理剂是二甲基硅油和含氢硅油(及其衍生物)
的机械混合物。第二代的有机硅织物整理剂是羟基封端聚二甲基硅氧烷乳液,它是由八甲基环四硅氧烷单体、水、乳
化剂、催化剂等原料在一定条件下进行乳液聚合而成的。由于聚合和乳化是一步完成,因而具有工时短、工效高、设
备简单、操作方便等优点,而得到的乳液又非常稳定,颗粒十分均匀、制得的聚合物两端带有活性基团(羟基) 可以
进一步反应成膜,有利于提高乳液的应用效果,这是机械乳化硅油所不及的。
    羟基硅油乳液按其所采用的表面活性剂不同又可分为阳离子、阴离于、非离子、复合离子等几种类型的乳液。
一、阳离子型羟基硅油乳液
    阳离于型羟乳聚合所采用的乳化剂一般是季胺盐类(国外文献报道的是十八烷基三甲基氯化铵),催化剂为氢氧
化铵。阳离子型羟乳可用于各种纺织品的后整理,具有改善织物手感、提高织物弹性及滑爽、挺括之性能;它的另一
独特优点是织物的理想防水剂,与甲基含氢硅油乳液并用,防水性能及防水耐久性皆可达到相当高的水平,可用作维
纶篷盖帆布的防水剂、涤卡布的防水剂等。     
二、阴离子型羟基硅油乳液  
    阴离子型羟乳的特点是在织物整理剂中配伍性好,乳液十分稳定。尤其纺织品印染中的助剂大部份为阴离子型,
若采用阳离子型羟乳往往容易引起破乳漂油,而阴离子型羟乳可以避免此弊病,所以更受用户单位欢迎,用途十分广
泛。
三、复合离子型羟基硅油乳液
    阳离子型羟乳虽然是一种优良的织物柔软整理剂,但这种乳液不耐硬水,还不能与二羟甲基二羟基乙烯脲树脂
(2D)树脂、催化剂氯化镁和阴离子型增白剂同浴使用,因此在使用上有一定的局限性。此外,由于乳液稳定性差,
有机硅高聚物易从乳液中分离出来,漂在液面上,俗称"漂油"。 若在乳液聚合过程中,采用阳离子型与非离子型乳
化剂进行复配,则可克服阳离子型乳化剂制备羟基硅油乳液的缺点, 制得的有机硅乳液能耐硬水、能与2D树脂、氯
化镁和增白剂VBL等同浴使用,并具有良好的耐热性和耐冷冻性。
四、非离子型羟基硅油乳液  
    非离子型羟乳比离于型羟乳的适应性强,稳定性更好,因此许多国家都大力研究非离子型羟乳。如瑞士汽巴嘉基
公司生产的新产UltrateX FSA,是一种分子量在20万以上的羟基封头聚二甲基硅氧烷的非离子型乳液,比美国陶康宁
公司的Dc-1111阴离子型羟乳前进了一步。  
五、其它活性基团的有机硅整理剂
    为了适应各类织物高级整理的需要,改善有机硅整理织物的抗油污、抗静电和亲水性能,并使化纤织物具有天然
织物的许多优点,有机硅工作者研究了在有机硅分子上引入其它活性基团如氨基、酰胺基、酯基、氰基、羧基、环氧
基等。这些基团的引入使有机硅织物整理剂具有特殊的效果,例如,有机硅分子引入氨基适于毛织品的防缩和柔软整
理;引入酰胺基适于防污整理,柔软性也大有提高:引入氰基耐油性好,聚氧化乙烯醚和有机硅的共聚物防静电效果
良好;有机氟改性的有机硅具有拒油、防污、防静电、拒水等许多优点。

硅油乳液型消泡剂
    硅油乳液型消泡剂一般为水包油型(O/W)乳液,即水是连续相,硅油是非连续相。它是将硅油、乳化剂及增稠剂
等进行预混,然后逐步加水搅匀,最后在胶体磨中反复研磨直至得到合乎要求的乳液。
    硅油乳液型消泡剂是有机硅消泡剂中使用面最广、用量最大的一种消泡剂。它的特点是易分散在水体系中,可广泛
用作水相体系的消泡剂。使用时,将乳液直接加入起泡体系中,即可获得良好的消泡效果。为提高乳液的消泡效果及计
量的准确性,一般不直接使用10%以上的浓硅油乳液:而是先将其用凉水或直接用起泡液稀释至10%以下使用。禁忌使
用过热或过冷的液体稀释,否则将引起乳液破乳。乳液稀释后稳定性会变差,存放过程也可能发生分层(漂油)现象,
也即破乳。故稀释后的乳液宜尽快用完。如果需要,可加入增稠剂以提高乳液的稳定性。对于间歇操作过程,硅油乳液
可以在体系运转前一次加入,也可采用分批补加的方式;对于连续操作过程,硅油乳液应在系统的适当部位连续地或间
断地加入。
    使用乳液型消泡剂时,特别要考虑起泡体系的温度及酸、碱性等条件,因为硅油乳液比较娇气,超过它的使用范围,
乳液就会过早破乳,变成低效或无效(硅油乳液的用量,一般为起泡液重量的10~10Oppm(按硅油计)。当然、特殊情
况下也有少于10ppm和多于100ppm的。其最宜用量主要是通过试验来确定。
    一般的硅油乳液型消泡剂大多为水包油型。根据硅油种类的不同,硅油乳液型消泡剂有如下几种类型:
(1)以二甲基硅油为主体的硅油乳液
    这类消泡剂是由二甲基硅油加上乳化剂和水等配制而成,可广泛应用于发酵、食品、造纸、纤维、制药、合成树脂
等方面。
(2)以甲基乙氧基硅油为主体的硅油乳液
     这类消泡剂是由甲基乙氧基硅油及配合剂制成。
(3)以乙基硅油为主体的硅油乳液
    近年来,有机硅消泡剂正朝着有机硅一聚醚嵌段共聚(或接枝共聚)方向发展。这类消泡剂由于兼具有机硅和聚醚
的特性,因而使消泡力大大提高;有机硅一聚醚共聚型消泡剂又可称为自乳化型的有机硅消泡剂,它是在有机硅分子链
中嵌段(或接枝)亲水性的氧化乙烯链或氧化乙烯氧化丙烯链,使疏水的硅氧烷部分与亲水的聚醚结合在一起,这样的
分子具有较大的极性,作为消泡剂来说铺展系数大,能在发泡介质中分散均匀,消泡效力高,是一类新型的高效消泡剂。
这类无须使用乳化剂的自乳化硅油,消泡效果对某些体系来说是相当满意的,它特别适用于那些不宜使用一般硅油乳液
和一般硅油乳液难于胜任的场合。

摘录------ 四川蜀迪

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yangqy2 发表于 2005-8-31 19:28:20 | 显示全部楼层

求购产品

请问哪位仁兄认识生产对氨基苯基三甲/乙氧基硅烷产品的公司吗,如有请与我联系,万分感谢!谢谢!

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yangqy2 发表于 2005-8-31 19:28:40 | 显示全部楼层

求购产品

请问哪位仁兄认识生产对氨基苯基三甲/乙氧基硅烷产品的公司吗,如有请与我联系,万分感谢!谢谢!yangqy2@163.com

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 楼主| youjigui99 发表于 2005-9-3 17:40:34 | 显示全部楼层
四乙氧基硅烷
主要用途:用于防热涂料、耐化学作用的涂料、防腐涂料及铸造粘接剂,有机合成中间体。完全水解后,产生极细的氧化硅粉,用于生产荧光粉。
百度一下有好多

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cctt 发表于 2005-11-3 17:29:39 | 显示全部楼层

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 楼主| youjigui99 发表于 2005-11-15 19:12:52 | 显示全部楼层
cctt你的帖子还没续上呢!1快快!!!!

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齐鲁小子 发表于 2005-11-21 10:39:04 | 显示全部楼层
谢谢99斑竹

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齐鲁小子 发表于 2005-11-21 10:40:15 | 显示全部楼层
请问斑竹是从事哪方面的?可以介绍一下吗?

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齐鲁小子 发表于 2005-11-21 14:10:55 | 显示全部楼层
请问斑竹99在新安具体是做什么的?

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