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有機硅Silicone簡介
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有機硅Silicone簡介

有機硅Silicone簡介

分類:
行業資訊
作者:
天躍股份
來源:
https://www.toutiao.com/a6832075771457044995/
2020-06-05
【摘要】:
有機硅的概要

有機硅原是指硅原子與碳原子直接結合的化合物,現在將聚硅氧烷( polysiloxane)也包括在內通稱為有機硅(silicone) 。silicone也有譯為硅酮或硅珙的。聚硅氧烷是一大類以—Si (R) (R1)—O—Si (R) (R2)—O—Si (R)(R3) —O—為主鏈的化合物。硅原子上R、R、R2、R3主要是甲基,也可以是乙基或部分是芳基、鹵代烴或不飽和基等各種基團。根據分子鏈的長短不同,可以是分子量不大的液態物或是高分子量的彈性體:也可因官能度不同而生成支化結構的樹脂。因此有機硅產品有含各種基團的硅油、硅橡膠、硅樹脂和眾多的含硅低分子化合物,已發展成一大領域。在眾多的硅油和硅橡膠產品中,量最大的主要是以聚二甲基硅氧烷為主要鏈節的硅油和硅橡膠。

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有機硅由于分子結構特性即Si—O鍵的鍵能(444J/mol) 較C—C鍵(339J/mol)為高,故有機硅材料的耐熱性都比一般有機高分子化合物高。

最普通的聚二甲基硅油、硅橡膠和甲基苯基硅樹脂均可在180°C高溫下長期工作,硅橡膠在250°C下可作工作數小時:上千攝氏度下還可工作數分鐘,瞬時可耐數千攝氏度的高溫。

有機硅材料由于鏈結構特性,耐低溫性能良好,一般在-55°C下仍能工作。如在少量硅原子上引入苯基制成的苯基硅橡膠,在-110°C下仍有彈性。

有機硅材料有很好的電絕緣性能,特別是介電性不隨溫度變化而劇烈變化;也不隨頻率升高而數值增加。耐電弧、耐電暈、耐漏電性能好,并且耐臭氧、耐輻射、耐候、難燃。

硅橡膠有透氣性,對不同氣體的透過性不同,氧氣透過率在合成聚合物中是最高的。

硅油的表面張力低( 20mN/m),故有很好的消泡能力,并有優良的疏水性(與水接觸角達100°)。硅油的黏溫系數變化小,即隨溫度的變化其黏度的變化很小。

此外有機硅材料有生理惰性,不會凝血,在一般合成材料中是比較突出的。有機硅材料的綜合性能好,可在極寬廣的溫度范圍內使用,是一般有機高分子材料所無法與之比擬的。

有機硅化合物的出現可追溯到1863年,但大量的合成有機硅化合物是在19世紀中期。英國化學家F .S.Kipping,用格林尼亞法(Grignard) ,以鹵烴、鎂為原料合成多種有機硅化合物,是有意識地、系統研究有機硅化合物的第-一人,發表過50多篇合成有機硅化合物的論文。

到20世紀30年代,美國、蘇聯、德國的化學家紛紛開發有機硅化合物。美國康寧(Corning) 玻璃公司的Hyde在1938年用格氏法合成出耐熱的、有實用價值的有機硅樹脂,用于電器絕緣,為有機硅化合物的開發揭開了新的一頁。

1941年通用電氣(GE)公司的E.G.Rochow開創性地發明了用硅與鹵烴在銅的催化下直接合成有機鹵硅烷的方法,德國R.Miller也同時研究此直接合成反應,故直接法有稱為Rochow- Miller法的。此直接法可大量生產用途最廣的甲基氯硅烷,為世界有機硅工業的發展奠定了不可磨滅的基礎。

有機硅材料品種繁多、性能特殊、用途廣泛,各種產品已深入尖端技術、國防軍工、各工業部門和人民生活各領域,成為各行各業不可缺少的重要材料。

①本文摘自《有機硅工業及其在中國的發展》,傅積賚編著,化學工業出版社出版

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