有机硅产品综述

发布日期:2022-12-29 浏览次数:41

有机硅的基本特性

C-C键是有机化合物中的核心结构,科学家们想仿照C-C键的结构,人为地创造出Si-Si键,毕竟在地球上,硅含量是远大于碳含量的。然而事与愿违,Si-Si键十分的不稳定,却在无意中发现Si-O-Si键的独特优势。

聚二甲基硅氧烷



Si-O-Si聚合物的合成

在有机硅聚合物的合成中,有机硅单体是最重要的基础原料。它是由硅粉与氯甲烷在高温下合成,其中最重要的产品是一甲三氯硅烷、二甲二氯硅烷与三甲一氯硅烷。当然,也可以由硅粉与氯苯在高温下反应,生成苯基氯硅烷。还可以在甲基氯硅烷和苯基氯硅烷的基础上引入乙烯基、氢、乙基、丙基等活性集团。

将有机硅单体进行水解,去除氯元素,获得Si-OH,再进行脱水缩合,形成Si-O-Si键。


Si-O-Si聚合物的独特优势

耐温特性

碳碳键的键能是85千卡/摩尔,而硅氧键的键能是117千卡/摩尔,因此硅氧键比碳碳键更加稳定,耐高温性能极其突出。

碳碳键虽然键能较强,却比较僵硬,不容易转动,它的转动能量高达3.3千卡/摩尔,相比而言,硅氧键则灵活了很多,只有0.2千卡/摩尔。耐低温特性也及其突出。


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电绝缘性外,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。


化学惰性

有机硅产品具有优良的化学惰性,几乎不与其他产品相溶、反应。这使得有机硅产品大量应用于人体接触类产品与密封类产品。


低表面张力

氟硅类产品的低表面张力是所有已知有机物中最低的,是解决渗透、流平、铺展等化学难题的重要方法。


有机硅产品种类

硅油

硅油又称聚二甲基硅氧烷,是有机硅产品中体量最大、应用最成熟的产品。二甲基硅氧烷是非常特殊的聚合单体,因为其Si-O转动能量只有0.2千卡/摩尔,并且具有不易结晶的特点,使得聚二甲基硅氧烷的粘度范围跨度非常大,从5cps~800万cps。

因为其优良的电气绝缘性与化学惰性,可广泛用于电气元件的填充、润滑与导热;因其耐高温、化学惰性,可广泛用于脱膜剂和消泡剂的制备;因其生理惰性,可广泛用于人体用润滑制品;因其低表面张力,可制备涂料用流平剂、纺织用渗透剂等。



硅橡胶

1、高温固化硅橡胶HTV

不同于碳基的橡胶制品,有机硅不含有大量的双键,无法用普通的硫化方法进行交联。可以将甲基硅橡胶等生胶与过氧化物在高温下进行混炼、交联,从而得到高温固化硅橡胶,可大量用于汽车(火花塞冒)、电线电缆、航空航天与医疗设备等行业。


2、室温固化硅橡胶RTV

RTV是硅橡胶制品中开发最成熟、应用最广泛的产品。它可以用作密封胶,也可以做成各种橡胶制品。它是由羟基硅油(107胶)、硅烷偶联剂、填料等制备而成。如果调制成胶黏剂,可用于各种玻璃、玻璃纤维、水泥等产品的粘接。如果调制成橡胶制品,可用于各种精密成型工艺。


硅橡胶的相关应用


3、硅烷偶联剂

硅烷偶联剂是有机硅产品极其重要的产品,是许多无机物与有机物嫁接的桥梁。硅烷偶联剂一端含有可以水解成Si-OH的结构,用于和各种无机物表面的-OH进行缩水反应。另一端含有可以与有机物反应的氨基、环氧基与乙烯基,用于改性或交联各种活性有机物。



4、硅树脂

硅树脂的体量不大,是一种热固性树脂,大多用于绝缘漆的制备。


有机硅改性


其他产品改性有机硅

增加有机硅的水溶性,可以通过在含氢硅油上接枝烯丙基聚醚来实现。

增加有机硅的油溶性,可以通过在含氢硅油上接枝高碳α烯烃来实现。

增加有机硅的柔软性,可以通过制备氨基硅油来实现。

增加有机硅的粘接性,可以通过硅烷改性硅油来实现。


有机硅改性其他产品

1、有机硅改性环氧树脂

有机硅改性环氧树脂是提高环氧树脂韧性、耐高温与耐水煮性的重要手段。一般采用端羟基、氨基等与环氧基团反应,达到有机硅接枝环氧树脂的目的。如果采用物理共混,可以采用聚醚改性有机硅与环氧树脂共混;也可采用环氧树脂改性有机硅与环氧树脂共混。



2、有机硅改性丙烯酸树脂乳液

有机硅改性丙烯酸树脂乳液可以提高丙烯酸树脂本身的耐候性、耐水解性与附着力,是制备超耐候性外墙涂料的必经之路。可以通过端羟基硅油与丙烯酸中的羧基、羟基与环氧基反应制得。


3、有机硅改性不饱和聚酯

不饱和聚酯一般会用来制备防腐漆,但其易燃烧、不耐高温(只能耐150度高温)的缺点限制了其应用范围。通过与硅烷改性乙烯基硅树脂的反应,可以获得综合性能优良的树脂。


4、有机硅改性水性聚氨酯

水性聚氨酯(WPU)是以水为主要分散介质的聚合物,具有良好的物理、机械性能。它具有粘接强度大、柔韧性好、无污染、易加工等优点,是一种绿色环保型材料,故得到广泛应用。但水性聚氨酯耐水、耐溶剂性能不佳,耐磨性与耐热性不强,需要对其改性。有机硅表面张力低,耐氧化,耐磨,热稳定和生物相容性好,通过改性,将两者加以结合,使之呈现优良综合性能,具有广阔的发展前景。


我司长期致力于高性能化学品在各类有机硅产品或制品中的推广,产品涵盖全碳α烯烃、脂肪醇、烯丙基架桥剂、无机填料(气硅、炭黑、氮化硼、氧化铝等)、树脂(环氧树脂、特种环氧树脂、硫胶、C9石油树脂、丙烯酸乳液)、固化剂(多聚甲醛、烷基酚、醇胺、烯胺、酸酐、硫醇类等)、功能性单体(聚碳酸酯二醇、异氰酸酯、无溶剂丙烯酸树脂、氧杂环丁烷及衍生物、乙烯基丙烯酸酯、硅烷等)、特种溶剂(醇醚、1,5戊二醇、1,6己二醇等)。欢迎来电咨询与交流!


联系人:

周永臻 15996240265

王一帆 17314971822





有机硅的基本特性

C-C键是有机化合物中的核心结构,科学家们想仿照C-C键的结构,人为地创造出Si-Si键,毕竟在地球上,硅含量是远大于碳含量的。然而事与愿违,Si-Si键十分的不稳定,却在无意中发现Si-O-Si键的独特优势。

聚二甲基硅氧烷



Si-O-Si聚合物的合成

在有机硅聚合物的合成中,有机硅单体是最重要的基础原料。它是由硅粉与氯甲烷在高温下合成,其中最重要的产品是一甲三氯硅烷、二甲二氯硅烷与三甲一氯硅烷。当然,也可以由硅粉与氯苯在高温下反应,生成苯基氯硅烷。还可以在甲基氯硅烷和苯基氯硅烷的基础上引入乙烯基、氢、乙基、丙基等活性集团。

将有机硅单体进行水解,去除氯元素,获得Si-OH,再进行脱水缩合,形成Si-O-Si键。


Si-O-Si聚合物的独特优势

耐温特性

碳碳键的键能是85千卡/摩尔,而硅氧键的键能是117千卡/摩尔,因此硅氧键比碳碳键更加稳定,耐高温性能极其突出。

碳碳键虽然键能较强,却比较僵硬,不容易转动,它的转动能量高达3.3千卡/摩尔,相比而言,硅氧键则灵活了很多,只有0.2千卡/摩尔。耐低温特性也及其突出。


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电绝缘性外,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。


化学惰性

有机硅产品具有优良的化学惰性,几乎不与其他产品相溶、反应。这使得有机硅产品大量应用于人体接触类产品与密封类产品。


低表面张力

氟硅类产品的低表面张力是所有已知有机物中最低的,是解决渗透、流平、铺展等化学难题的重要方法。


有机硅产品种类

硅油

硅油又称聚二甲基硅氧烷,是有机硅产品中体量最大、应用最成熟的产品。二甲基硅氧烷是非常特殊的聚合单体,因为其Si-O转动能量只有0.2千卡/摩尔,并且具有不易结晶的特点,使得聚二甲基硅氧烷的粘度范围跨度非常大,从5cps~800万cps。

因为其优良的电气绝缘性与化学惰性,可广泛用于电气元件的填充、润滑与导热;因其耐高温、化学惰性,可广泛用于脱膜剂和消泡剂的制备;因其生理惰性,可广泛用于人体用润滑制品;因其低表面张力,可制备涂料用流平剂、纺织用渗透剂等。



硅橡胶

1、高温固化硅橡胶HTV

不同于碳基的橡胶制品,有机硅不含有大量的双键,无法用普通的硫化方法进行交联。可以将甲基硅橡胶等生胶与过氧化物在高温下进行混炼、交联,从而得到高温固化硅橡胶,可大量用于汽车(火花塞冒)、电线电缆、航空航天与医疗设备等行业。


2、室温固化硅橡胶RTV

RTV是硅橡胶制品中开发最成熟、应用最广泛的产品。它可以用作密封胶,也可以做成各种橡胶制品。它是由羟基硅油(107胶)、硅烷偶联剂、填料等制备而成。如果调制成胶黏剂,可用于各种玻璃、玻璃纤维、水泥等产品的粘接。如果调制成橡胶制品,可用于各种精密成型工艺。


硅橡胶的相关应用


3、硅烷偶联剂

硅烷偶联剂是有机硅产品极其重要的产品,是许多无机物与有机物嫁接的桥梁。硅烷偶联剂一端含有可以水解成Si-OH的结构,用于和各种无机物表面的-OH进行缩水反应。另一端含有可以与有机物反应的氨基、环氧基与乙烯基,用于改性或交联各种活性有机物。



4、硅树脂

硅树脂的体量不大,是一种热固性树脂,大多用于绝缘漆的制备。


有机硅改性


其他产品改性有机硅

增加有机硅的水溶性,可以通过在含氢硅油上接枝烯丙基聚醚来实现。

增加有机硅的油溶性,可以通过在含氢硅油上接枝高碳α烯烃来实现。

增加有机硅的柔软性,可以通过制备氨基硅油来实现。

增加有机硅的粘接性,可以通过硅烷改性硅油来实现。


有机硅改性其他产品

1、有机硅改性环氧树脂

有机硅改性环氧树脂是提高环氧树脂韧性、耐高温与耐水煮性的重要手段。一般采用端羟基、氨基等与环氧基团反应,达到有机硅接枝环氧树脂的目的。如果采用物理共混,可以采用聚醚改性有机硅与环氧树脂共混;也可采用环氧树脂改性有机硅与环氧树脂共混。



2、有机硅改性丙烯酸树脂乳液

有机硅改性丙烯酸树脂乳液可以提高丙烯酸树脂本身的耐候性、耐水解性与附着力,是制备超耐候性外墙涂料的必经之路。可以通过端羟基硅油与丙烯酸中的羧基、羟基与环氧基反应制得。


3、有机硅改性不饱和聚酯

不饱和聚酯一般会用来制备防腐漆,但其易燃烧、不耐高温(只能耐150度高温)的缺点限制了其应用范围。通过与硅烷改性乙烯基硅树脂的反应,可以获得综合性能优良的树脂。


4、有机硅改性水性聚氨酯

水性聚氨酯(WPU)是以水为主要分散介质的聚合物,具有良好的物理、机械性能。它具有粘接强度大、柔韧性好、无污染、易加工等优点,是一种绿色环保型材料,故得到广泛应用。但水性聚氨酯耐水、耐溶剂性能不佳,耐磨性与耐热性不强,需要对其改性。有机硅表面张力低,耐氧化,耐磨,热稳定和生物相容性好,通过改性,将两者加以结合,使之呈现优良综合性能,具有广阔的发展前景。


我司长期致力于高性能化学品在各类有机硅产品或制品中的推广,产品涵盖全碳α烯烃、脂肪醇、烯丙基架桥剂、无机填料(气硅、炭黑、氮化硼、氧化铝等)、树脂(环氧树脂、特种环氧树脂、硫胶、C9石油树脂、丙烯酸乳液)、固化剂(多聚甲醛、烷基酚、醇胺、烯胺、酸酐、硫醇类等)、功能性单体(聚碳酸酯二醇、异氰酸酯、无溶剂丙烯酸树脂、氧杂环丁烷及衍生物、乙烯基丙烯酸酯、硅烷等)、特种溶剂(醇醚、1,5戊二醇、1,6己二醇等)。欢迎来电咨询与交流!


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周永臻 15996240265

王一帆 17314971822





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