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有機硅化合物,是指含有Si-C鍵、且至少有一個有機基是直接與硅原子相連的化合物,習慣上也常把那些通過氧、硫、氮等使有機基與硅原子相連接的化合物也當作有機硅化合物。其中,以硅氧鍵(-Si-O-Si-)為骨架組成的聚硅氧烷,是有機硅化合物中為數最多,研究最深、應用最廣的一類,約佔總用量的90%以上。

1結構

有機硅材料具有獨特的結構:
(1) Si原子上充足的甲基將高能量的聚硅氧烷主鏈屏蔽起來;
(2) C-H無極性,使分子間相互作用力十分微弱;
(3) Si-O鍵長較長,Si-O-Si鍵鍵角大;
(4) Si-O鍵是具有50%離子鍵特徵的共價鍵(共價鍵具有方向性,離子鍵無方向性)。

2性質

由於有機硅獨特的結構,兼備了無機材料與有機材料的性能,具有表面張力低、粘溫係數小、壓縮性高、氣體滲透性高等基本性質,並具有耐高低溫、電氣絕緣、耐氧化穩定性、耐候性、難燃、憎水、耐腐蝕、無毒無味以及生理惰性等優異特性,廣泛應用於航空航天、電子電氣、建築、運輸、化工、紡織、食品、輕工、醫療等行業,其中有機硅主要應用於密封、粘合、潤滑、塗層、表面活性、脫模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。隨著有機硅數量和品種的持續增長,應用領域不斷拓寬,形成化工新材料界獨樹一幟的重要產品體系,許多品種是其他化學品無法替代而又必不可少的。

3形態分類

按硫化方法分
硅橡膠可分為高溫硫化(熱硫化)硅橡膠和室溫硫化(包括低溫硫化)硅橡膠兩大類。

4性能

有機硅膠產品的基本結構單元是由硅-氧鏈節構成的,側鏈則通過硅原子與其他各種有機基團相連。因此,在有機硅產品的結構中既含有"有機基團",又含有"無機結構",這種特殊的組成和分子結構使它集有機物的特性與無機物的功能於一身。與其他高分子材料相比,有機硅產品的最突出性能是:
1.耐溫特性
有機硅產品是以硅-氧(Si-O)鍵為主鏈結構的,C-C鍵的鍵能為82.6千卡/克分子,Si-O鍵的鍵能在有機硅中為121千卡/克分子,所以有機硅產品的熱穩定性高,高溫下(或輻射照射)分子的化學鍵不斷裂、不分解。有機硅不但可耐高溫,而且也耐低溫,可在一個很寬的溫度範圍內使用。無論是化學性能還是物理機械性能,隨溫度的變化都很小。
2.耐候性
有機硅產品的主鏈為-Si-O-,無雙鍵存在,因此不易被紫外光和臭氧所分解。有機硅具有比其他高分子材料更好的熱穩定性以及耐輻照和耐候能力。有機硅中自然環境下的使用壽命可達幾十年。
3.電氣絕緣性能
有機硅產品都具有良好的電絕緣性能,其介電損耗、耐電壓、耐電弧、耐電暈、體積電阻係數和表面電阻係數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,它們是一種穩定的電絕緣材料,被廣泛應用於電子、電氣工業上。有機硅除了具有優良的耐熱性外,還具有優異的拒水性,這是電氣設備在濕態條件下使用具有高可靠性的保障。
4.生理惰性
聚硅氧烷類化合物是已知的最無活性的化合物中的一種。它們十分耐生物老化,與動物體無排異反應,並具有較好的抗凝血性能。
5.低表面張力和低表面能
有機硅的主鏈十分柔順,其分子間的作用力比碳氫化合物要弱得多,因此,比同分子量的碳氫化合物粘度低,表面張力弱,表面能小,成膜能力強。這種低表面張力和低表面能是它獲得多方面應用的主要原因:疏水、消泡、泡沫穩定、防粘、潤滑、上光等各項優異性能。

5有機硅的用途

由於有機硅具有上述這些優異的性能,因此它的應用範圍非常廣泛。它不僅作為航空、尖端技術、軍事技術部門的特種材料使用,而且也用於國民經濟各部門,其應用範圍已擴到:建築、電子電氣、紡織、汽車、機械、皮革造紙、化工輕工、金屬和油漆、醫藥醫療等。

6有機硅的分類

有機硅主要分為硅橡膠、硅樹脂、硅油三大類。
● 高溫硫化型硅橡膠(HTV)
● 室溫硫化型硅橡膠(RTV)

7無機硅膠

產品特性
無機硅膠的結構非常像一個海綿體,由互相連通的小孔構成一個有巨大的表面積的毛細孔吸附系統,能吸附和保存水氣。在濕度為100%條件下,它能吸附並凝結相當於其自重40%的水氣。吸附性能高,能吸附多種物質。在水玻璃的水溶液中加入稀硫酸(或鹽酸)並靜置,便成為含水硅酸凝膠而固態化、熱穩定性好、化學性質穩定、有較高的機械強度等。

用途

無機硅膠對包材的選擇範圍很廣,一般有OPP/PE、PET/PE薄膜、無紡布、複合紙等。用於氣體乾燥,氣體吸收,液體脫水,色層分析等,也用做催化劑。如加入氯化鈷,乾燥時呈藍色,吸水后呈紅色。
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