有機(jī)硅的性能及在各領(lǐng)域的應(yīng)用
2013/8/12 23:04:57點(diǎn)擊：
有機(jī)硅產(chǎn)品的基本結(jié)構(gòu)單元 (即主鏈) 是由硅—氧鏈節(jié)構(gòu)成的,側(cè)鏈則通過(guò)硅原子與其他各種有機(jī)基團(tuán)相連.因此,在有機(jī)硅產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)中既含有“有機(jī)基團(tuán)”,又含有“無(wú)機(jī)結(jié)構(gòu)”,這種特殊的組成和分子結(jié)構(gòu)使它集有機(jī)物的特性與無(wú)機(jī)物的功能于一身,具有耐高低溫、耐氣候老化、電氣絕緣、耐臭氧、憎水、難燃、無(wú)毒無(wú)腐蝕和生理惰性等許多優(yōu)異性能,有的品種還具有耐油、耐溶劑、耐輻照的性能.與其他高分子材料相比,有機(jī)硅產(chǎn)品的最突出性能是優(yōu)良的耐溫特性、介電性、耐候性、生理惰性和低表面張力.
1、耐溫特性 一般的高分子材料大多是以碳--碳 (C－C) 鍵為主鏈結(jié)構(gòu)的,如塑料、橡膠、化學(xué)纖維等,而有機(jī)硅產(chǎn)品是以硅--氧 (Si-O) 鍵為主鏈結(jié)構(gòu)的,C－C健的健能為82．6千卡/克分子,Si-O鍵的鍵能在有機(jī)硅中為 121千卡/克分子,所以有機(jī)硅產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性高,高溫下 (或輻射照射) 分子的化學(xué)鍵不斷裂、不分解.有機(jī)硅不但可耐高溫,而且也耐低溫,可在一個(gè)很寬的溫度范圍內(nèi)使用.無(wú)論是化學(xué)性能還是物理機(jī)械性能,隨溫度的變化都很小,這也與有機(jī)硅的分子是易撓曲的螺旋結(jié)構(gòu)有關(guān).
2、耐候性有機(jī)硅產(chǎn)品的主鍵為-Si-O-,無(wú)雙鍵存在,因此不易被紫外光和臭氧所分解.在有機(jī)硅產(chǎn)品中,Si-O鍵的鍵長(zhǎng)度大約為C－C健的鏈長(zhǎng)度的一倍半.鏈長(zhǎng)度較長(zhǎng)使有機(jī)硅具有比其他高分子材料更好的熱穩(wěn)定性以及耐輻照和耐候能力.有機(jī)硅中自然環(huán)境下的使用壽命可達(dá)幾十年.
3、電氣絕緣性能 有機(jī)硅產(chǎn)品都具有良好的電絕緣性能,其介電損耗、和耐電壓、耐電弧、耐電暈、體積 電阻系數(shù)和表面電阻系數(shù)等均在絕緣材料中名列前茅,而且它們的電氣性能受溫度和頻率的影響很小.因此,它們是一種穩(wěn)定的電絕緣材料,被廣泛應(yīng)用于電子、電氣工業(yè)上.有機(jī)硅除了具有優(yōu)良的耐熱性外,還具有優(yōu)異的拒水性,這是電氣設(shè)備在濕態(tài)條件下使用具有高可靠性的保障.
4、生理惰性 聚硅氧烷類(lèi)化合物是已知的最無(wú)活性的化合物中的一種,它們十分耐生物老化,與動(dòng)物機(jī)體無(wú)排異反應(yīng),并具有較好的抗凝血性能.
5、低表面張力和低表面能有機(jī)硅的主鏈?zhǔn)秩犴?這種優(yōu)異的柔順性起因于基本的幾何分子構(gòu)形.由于其分子間的作用力比碳?xì)浠衔镆醯枚?因此,比同分子量的碳?xì)浠衔镎扯鹊?表面張力弱,表面能小,成膜能力強(qiáng).這種低表面張力和低表面能是它獲得多方面應(yīng)用的主要原因,疏水、消泡、泡沫穩(wěn)定、防粘、潤(rùn)滑、上光等各項(xiàng)優(yōu)異性能.
6、具有可呼吸性有機(jī)硅材料滲透基材后,通過(guò)與羥基的化學(xué)鍵合作用,形成一定深度的斥水層,但是它并不影響水氣從基材內(nèi)部向外運(yùn)動(dòng),我們稱之為可呼吸性.由于有機(jī)硅具有這一優(yōu)點(diǎn),因此它大大增加、延長(zhǎng)了防水保護(hù)層的耐久性,這是覆蓋特點(diǎn)的涂料類(lèi)產(chǎn)品所不具備的.從以下圖片可看出不具備可呼吸性涂料類(lèi)產(chǎn)品的缺憾.
呼吸性涂料類(lèi)產(chǎn)品的缺憾.
7、在各領(lǐng)域的應(yīng)用有機(jī)硅防水材料,具有耐久性長(zhǎng)、不改變基材外觀、色澤的特點(diǎn),因此在混凝土結(jié)構(gòu)的耐化學(xué)物質(zhì)、抗氯離子侵蝕、抗凍融破壞、裂縫、混凝土碳化、堿一集料反映等方面；在石材養(yǎng)護(hù)、木材防水、干混 (干粉) 砂漿、涂料、石膏制品、防泛堿 (返堿) 、抗污自潔等方面均有良好應(yīng)用.從形態(tài)可分為水基 (含乳液型) 、溶劑 (油性) 型、膏狀、粉末等.
1、耐溫特性 一般的高分子材料大多是以碳--碳 (C－C) 鍵為主鏈結(jié)構(gòu)的,如塑料、橡膠、化學(xué)纖維等,而有機(jī)硅產(chǎn)品是以硅--氧 (Si-O) 鍵為主鏈結(jié)構(gòu)的,C－C健的健能為82．6千卡/克分子,Si-O鍵的鍵能在有機(jī)硅中為 121千卡/克分子,所以有機(jī)硅產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性高,高溫下 (或輻射照射) 分子的化學(xué)鍵不斷裂、不分解.有機(jī)硅不但可耐高溫,而且也耐低溫,可在一個(gè)很寬的溫度范圍內(nèi)使用.無(wú)論是化學(xué)性能還是物理機(jī)械性能,隨溫度的變化都很小,這也與有機(jī)硅的分子是易撓曲的螺旋結(jié)構(gòu)有關(guān).
2、耐候性有機(jī)硅產(chǎn)品的主鍵為-Si-O-,無(wú)雙鍵存在,因此不易被紫外光和臭氧所分解.在有機(jī)硅產(chǎn)品中,Si-O鍵的鍵長(zhǎng)度大約為C－C健的鏈長(zhǎng)度的一倍半.鏈長(zhǎng)度較長(zhǎng)使有機(jī)硅具有比其他高分子材料更好的熱穩(wěn)定性以及耐輻照和耐候能力.有機(jī)硅中自然環(huán)境下的使用壽命可達(dá)幾十年.
3、電氣絕緣性能 有機(jī)硅產(chǎn)品都具有良好的電絕緣性能,其介電損耗、和耐電壓、耐電弧、耐電暈、體積 電阻系數(shù)和表面電阻系數(shù)等均在絕緣材料中名列前茅,而且它們的電氣性能受溫度和頻率的影響很小.因此,它們是一種穩(wěn)定的電絕緣材料,被廣泛應(yīng)用于電子、電氣工業(yè)上.有機(jī)硅除了具有優(yōu)良的耐熱性外,還具有優(yōu)異的拒水性,這是電氣設(shè)備在濕態(tài)條件下使用具有高可靠性的保障.
4、生理惰性 聚硅氧烷類(lèi)化合物是已知的最無(wú)活性的化合物中的一種,它們十分耐生物老化,與動(dòng)物機(jī)體無(wú)排異反應(yīng),并具有較好的抗凝血性能.
5、低表面張力和低表面能有機(jī)硅的主鏈?zhǔn)秩犴?這種優(yōu)異的柔順性起因于基本的幾何分子構(gòu)形.由于其分子間的作用力比碳?xì)浠衔镆醯枚?因此,比同分子量的碳?xì)浠衔镎扯鹊?表面張力弱,表面能小,成膜能力強(qiáng).這種低表面張力和低表面能是它獲得多方面應(yīng)用的主要原因,疏水、消泡、泡沫穩(wěn)定、防粘、潤(rùn)滑、上光等各項(xiàng)優(yōu)異性能.
6、具有可呼吸性有機(jī)硅材料滲透基材后,通過(guò)與羥基的化學(xué)鍵合作用,形成一定深度的斥水層,但是它并不影響水氣從基材內(nèi)部向外運(yùn)動(dòng),我們稱之為可呼吸性.由于有機(jī)硅具有這一優(yōu)點(diǎn),因此它大大增加、延長(zhǎng)了防水保護(hù)層的耐久性,這是覆蓋特點(diǎn)的涂料類(lèi)產(chǎn)品所不具備的.從以下圖片可看出不具備可呼吸性涂料類(lèi)產(chǎn)品的缺憾.
呼吸性涂料類(lèi)產(chǎn)品的缺憾.
7、在各領(lǐng)域的應(yīng)用有機(jī)硅防水材料,具有耐久性長(zhǎng)、不改變基材外觀、色澤的特點(diǎn),因此在混凝土結(jié)構(gòu)的耐化學(xué)物質(zhì)、抗氯離子侵蝕、抗凍融破壞、裂縫、混凝土碳化、堿一集料反映等方面；在石材養(yǎng)護(hù)、木材防水、干混 (干粉) 砂漿、涂料、石膏制品、防泛堿 (返堿) 、抗污自潔等方面均有良好應(yīng)用.從形態(tài)可分為水基 (含乳液型) 、溶劑 (油性) 型、膏狀、粉末等.
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