有機硅聚合物的主鏈由硅氧鍵構成,側鏈是通過硅原子與有機基團相連的高分子材料,又稱聚有機硅氧烷(SI)有機硅化合物按產品形式通常分為硅油、硅樹脂、硅橡膠、硅烷偶聯劑四類。
一、硅 油
硅油是有機硅高聚物中的一類重要產品,它的品種很多,大致分為線型硅油和改性硅油,它們又可細分成如下品種。
線型硅油:
1、 非官能性硅油:有甲基硅油、乙基硅油、甲基苯基硅油
2、 硅官能性硅油:甲基含氫硅油、乙基含氫硅油、含羥基硅油、含烷氧基硅油
改性硅油:
1、 共聚硅油:聚有機硅氧烷-二元醇共聚硅油、高級醇改性硅油、脂肪酸改性硅油、甲基烷基硅油
2、 碳官能性硅:含氯甲基硅油、含氯苯基硅油、含氰烷基硅油、含羧烷基硅油、含氨烷基硅油、含氟烷基硅油
3、 主鏈改性硅油:硅氮烷硅油、硅亞甲基硅油、硅亞苯基硅油
硅油是一類具有不同粘度,無毒、地嗅、不腐蝕、不易燃的液體。聚合度和硅原子上所連接的有機基對硅油的性能起決定性影響,硅油具有粘溫系數小、耐高低溫、抗氧化、閃點高、揮發(fā)性小、絕緣性好,表面張力小、對金屬無腐蝕、無毒、蒸汽壓低。
(1)甲基硅油 甲基硅油是硅油中最主要的品種,它無色、無味、無臭、無毒的透明聚合物。
(2)甲基苯基硅油 隨著苯基取代量的增加,硅油的潤滑性、耐熱性、耐輻照性均有所提高。
(3)甲基含氫硅油 可交聯成膜,用作材料的防水處理劑。
(4)乙基硅油 有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性和抗氧化性,在廣泛的溫度范圍內粘溫系數變化小,可用作潤滑劑、減震劑、緩沖液。
(5)乙基含氫硅油 有更好的防水性。
二、硅樹脂
硅樹脂是以Si—O—Si為主鏈,硅原子上連接有機基團,通過交聯而形成體型結構的聚合物,它具有優(yōu)異的介電性能,在廣闊的溫度、濕度及頻率范圍內保持穩(wěn)定,它還具有優(yōu)良的耐氧化、耐電弧、耐輻照、耐侯、憎水、防潮、防鹽霧、防霉菌等的特性,以硅樹脂為基料制成的模塑料、層合材料、脫模劑、絕緣漆、涂料等,在電機、電器、電子、航空、建筑等工業(yè)部門都獲得了廣泛應用。
根據硅原子上連接的有機基團的不同,有機硅樹脂分為甲基硅樹脂、苯基硅樹脂、甲基苯基硅樹脂等。
(1)甲基硅樹脂的外觀為白色固體樹脂,經固化后具有高度交聯,外觀象玻璃,故有玻璃樹脂之稱。它透明度高、硬度大、耐磨性好,可作有機玻璃、聚碳酸酯等透明塑料的表面涂覆性優(yōu)良的耐磨涂料,也可做金屬、紙張的涂覆料。
(2)苯基硅樹脂的梯形結構簡稱苯梯聚合物,它溶解于苯、四氫呋喃、二氯甲烷等溶劑中,但不熔融,能流延成無色透明、堅韌的薄膜。苯梯聚合物有優(yōu)異的耐潮熱解聚性,在蒸汽中的耐老化性和在空氣中的一樣,拉伸強度為普通有機硅樹脂的2倍,電性能優(yōu)良,它在525℃才開始失重。
(3)甲基苯基硅樹脂 碳含量最低,有很高的耐熱性,樹脂的交聯度高、硬度大、熱塑性小,作防水防潮的表面涂料和粘接劑。甲基苯基硅樹脂的性能主要取決于有機基團與硅原子之比及甲基與苯基之比。有機基團與硅原子比值增大,樹脂的硬度變差,柔軟性變好,熱失重變小,熱彈性以1.4左右較好,制造層合板以R/Si=1.0~1.1最好,作線圈浸漬材料以R/Si=1.2~1.4為佳。隨苯基含量的增加固化性能由熱固性轉變?yōu)闊崴苄?,苯基含量超過20%,其耐熱性優(yōu)良。
若按產品用途來分,可分為有機硅玻璃樹脂、有機硅模塑料和有機硅層合材料。
1.有機硅玻璃樹脂
有機硅玻璃樹脂簡稱玻璃樹脂。由甲基三乙氧基硅烷在微量酸存在下縮聚而得,其特征如下
①深于乙醇,顯無色至微黃色透明液。
②樹脂可溶于醇、酯、酮類和苯、甲苯中,固化后耐化學性極優(yōu)。
③可低溫固化,固化后硬度高,耐磨、耐熱、耐候,耐輻射、耐紫外線,無毒、透明、憎水、防潮。
成型方法主要借助于涂覆、浸漬和澆鑄等。
玻璃樹脂的有閑途為:制作飛機風擋、玻璃窗,車廂玻璃、太陽鏡、涂覆鋁、銅件可防腐防潮,電器元件的絕緣涂層等。
2.有機硅模塑料
有機硅模塑料是由苯基、甲基三氯硅烷和二甲基二氯硅烷水解、縮聚而成的無溶劑有機硅樹脂,再加各種填料塑煉而成的模塑料。它具有下列恃征。
①有一定的物理機械性能,吸水率極小,成型收縮率小,尺寸穩(wěn)定性好,在高溫下力學性能和電絕緣性降低小。
②耐高溫性優(yōu)異,石棉填充料可在一60~250℃長期使用,可在650℃下短時間使用。
③防水、防潮、電絕緣性、耐電弧性、耐電暈性皆優(yōu)。
④耐臭氧、耐侯性、耐油性和化學穩(wěn)定性都很好。
⑤在150℃時有較好的流動性。
有機硅模塑料主要用于模壓、澆鑄、貼合、封裝、也可注塑、粘接。
有機硅模塑料是理想的耐電弧制件,封裝電子元件、半導體晶體管、集成電路、可作滅孤罩、火車頭電器配電盤、印刷線路板、電阻換向開關、儀器的插接件等。
1有機硅層合塑料
有機硅層合塑料是由苯基三氯硅烷和甲基三氯硅烷水解、縮聚物,因其主要用于浸漬-層合工藝而稱做層合塑料。它具有下列特征:
①耐熱性優(yōu),可在250℃期使用,耐焰。
②吸水率低,電絕緣性極好,介電損耗低,耐電孤。
有機硅層合塑料除用于浸漬-層合外也用來涂覆,產品可機加工。
產品主要用作電絕緣材料,如H級電機的槽楔絕緣、高溫繼電器殼、雷達天線罩、線路接線板、印刷電路板,還可用作飛機耐火墻、耐熱管材等。
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