有机硅胶的特性及发展趋势

2018-01-26 14:48:56 志腾橡塑 651


有机硅胶的特性


有机硅胶的基本结构单元是由硅-氧链节构成的,侧链则通过硅原子与其他各种有机基团相连。

因此,在有机硅涂层材料的结构中既含有“有机基团”,又含有“无机结构”,这种特殊的组成和分子结构使它集有机物的特性与无机物的功能于一身。有机硅胶产品突出的性能有:

 

1.1 耐高温性

由于有机硅分子结构有类似于无机高分子的结构特征,其键能很高,所以具有优良的耐热性能。

橡胶型有机硅胶的使用温度约在250℃ ,树脂型有机硅胶可在350℃长期使用。

 

1.2 耐低温性

橡胶型有机硅胶的键长长,键角大,非常柔软。其玻璃化温度一般在-123℃ 左右,可在-5O~250℃ 范围内长期使用,特殊的制品可在-100~300℃ 内使用,如含7.5 (摩尔含量)苯基的硅橡胶在-112℃下仍保持弹性。

 

1.3 耐候性

有机硅胶主链中无双键存在,因此,不易被紫外光和臭氧所分解。长期暴露在室外或臭氧浓度很高的环境中,也不会发生龟裂和黏性蠕变,物理性能和电性能基本无变化。树脂型有机硅胶即使在紫外线强烈照射下,也不会黄变,其色彩可保持多年不变。

 

1.4 疏水性

在有机硅胶中, 甲基以键与硅原子相连,从而增加了自由旋转的空间,而朝外排列的甲基上的氢原子又与水的氢原子相互排斥,使水分子难与亲水性的氧接近,因而具有较强的憎水性。含有Si—H键的甲基氢聚硅氧烷或聚乙基氢硅氧烷,具有反应活性,且定向性强,可在低温下经催化剂作用交联成憎水膜。

 

1.5 透气性

由于聚硅氧烷分子呈螺旋状结构, 自由空间大,故硅橡胶型涂层薄膜具有良好的气体及蒸气透过性,如在室温下,对空气中氮气、氧气、二氧化碳等气体的透过率比天然橡胶高30~5O倍,并且有选择性。因而已广泛用于气体和水蒸气的分离膜、人工心肺机、富氧装置等方面。

 

1.6 低表面张力和低表面能

有机硅的主链十分柔顺,其分子间的作用力比碳氢化合物要弱得多,因此,比同分子量的碳氢化合物粘度低,表面张力弱,表面能小,成膜能力强。这种低表面张力和低表面能是它获得多方面应用的主要原因:疏水、消泡、泡沫稳定、防粘、润滑、上光等各项优异性能。

 

1.7 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耐热性外,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。

 

1.8 生理惰性(无毒性)

有机硅弹性体在正确选择可靠的交联、催化体系,经充分交联后的产物无毒、无害,可用于食品和医疗行业。


有机硅胶的发展趋势


综上所述,由于有机硅胶具有许多优异的物理化学性能,使其可以在许多场合和环境中使用,必将在更多领域发挥重要作用。今后一段时间,有机硅胶将在以下几个方面取得快速发展。


(1)固化方式的改进:从传统的热固化向辐射固化、微波固化方面发展。当前,紫外光固化的硅氧烷防黏剂和光纤涂层已经取得重要进展。


(2)功能性基团的引入:用氨基、环氧基、烯丙基、羟基等代替常用的甲基、苯基,可以在很宽的范围内改变有机硅胶的物理性能和化学反应活性。


(3)与其他材料复合使用:尽管有机硅胶具有许多优异的性能,但也存在强度低、与基材的黏结性差等缺点,通过与环氧、丙烯酸酯类、聚氨酯等树脂接枝、嵌段共聚的方法改性,可以达到性能互补的效果。


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