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[科普中国]-有机硅聚合物

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有机硅聚合物是分子结构中含有硅元素,且硅原子上连接有有机官能团的聚合物。按其化学结构和性能,可分为三类:(1)硅油。为低分子量线型结构聚合物。(2)硅橡胶。为高分子量线型结构聚合物。(3)硅树脂。含有活性基团,可进一步固化的线型结构聚合物。具有耐化学腐蚀、耐热、耐寒及憎水等特性。

释义有机硅聚合物是分子结构中含有硅元素,且硅原子上连接有有机官能团的聚合物1。

分类按其化学结构和性能,可分为三类:(1)硅油。为低分子量线型结构聚合物。(2)硅橡胶。为高分子量线型结构聚合物。(3)硅树脂。含有活性基团,可进一步固化的线型结构聚合物。

按产品用途分为:硅油、硅橡胶、硅树脂、脱模剂、消泡剂、织物整理剂、匀泡剂、涂料、胶粘剂、密封剂、抛光剂、润滑剂。

按立体构型分为:环状、线型、梯形、笼形、树形和立体网状聚合物 。

按分子主链分为:聚有机硅氧烷、聚硅烷、杂链有机硅聚合物。

硅油定义:具有不同聚合度的链状结构的聚有机硅氧烷液体油状物。

甲基硅油产量最大;n增大,黏度增大,小于106mPa·s归为油。

应用:

广泛用于电子、电气工业。

电机、电器、电子仪表上浸涂,可提高防潮、绝缘效果。

液体防震材料,自动控制仪表中作为压力、温度传递的介质。

表面张力低,广泛用于食品、发酵、涂料、树脂的制备及橡胶胶乳的消泡剂。

低黏度改善涂料流动性,保持干燥时涂料表面完整性。

高黏度在涂料干燥时起到表面扰动作用,得到“锤纹漆”。

各种橡胶、塑料制品的成型加工中用作脱模剂。

头发护理用品、护肤用品中广泛应用。

聚醚改性硅油指线型硅油的侧链或主链连有聚醚链段的一类油状聚合物。

广泛用于聚氨酯泡沫匀泡剂、乳化剂、化妆品添加剂(促进化妆品向肌肤或头发的扩散,用于洗发香波、护发素、摩丝、香水、香皂、护肤制品,易输理、防静电、发光泽)、塑料添加剂、涂料润湿剂、织物亲水防静电(赋予吸水性、吸汗性、防静电)、柔软整理剂、消泡剂、玻璃防雾剂、水溶性润滑剂等2。

硅橡胶耐寒性和耐热性最好的一类橡胶,20世纪40年代引起广泛关注,品种、性能、应用、产量得到快速发展,军工和民用中不可或缺的一类材料。

硅橡胶包含三个部分:生胶、填料、硫化剂。生胶决定硅橡胶的各种性能和硫化性能,填料按补强能力分为补强填料、半补强填料和体积填料。硅橡胶按硫化方法可分为高温硫化(HTV)、室温硫化(RTV)和加成反应型硅橡胶2。

硅树脂硅树脂主要为三官能团和部分二官能团结构单元组成的无规网状结构,加热易流动、易溶于有机溶剂、对基材具有亲和力,可用作电绝缘漆、涂料、模塑料、层压材料、脱模剂、防潮剂。

甲基硅树脂以甲基三氯硅烷或甲基三烷氧基硅烷(甲氧基、乙氧基)、甲基三乙酰基硅烷,水解后缩聚而得。水解缩聚反应激烈,难以控制,近年来,乙氧基硅烷的水解缩聚得到发展。甲基硅树脂为有机硅透明树脂,进一步固化后交联度会很高,硬度大,耐磨性好,外观象玻璃,俗称有机硅玻璃。

甲基苯基硅树脂甲基苯基硅树脂是甲基硅树脂内引入苯基。纯甲基硅树脂与颜料等相容性小,热弹性较小,引入苯基可改进热弹性、与有机树脂相容性、与颜料的混溶性以及对各种物质的黏接性。特点是:

甲基含量高:硬度高、高温失重小、耐热冲击性好、固化速度快、耐化学药品性好、耐电弧性好、保光性好、增水性好,对紫外线的稳定性好 。

苯基含量高:热稳定性好、热塑性大、抗氧化性好、热老化时能长期保持柔韧性,与普通有机树脂相容性好、储存稳定性好;对有机溶剂抵抗能力差。

有机硅聚合物是第一个在工业上得到 应用的元素有机高分子,也是元素有机高分子中发展最快的一个领域,其许多性能独特而宝贵,为其他有机高分子不能比拟和替代,已经成为国民经济中必不可少的新型高分子材料。今后有机硅产品的发展方向是高性能、多功能化和复合化,应用方面的研究将旨在满足能源、电子、生命科学和新材料等方面的需要2。

本词条内容贡献者为:

蒲富永 - 教授 - 西南大学