山東埃爾(er)派 | 點擊量(liang):0次(ci) | 2019-12-04
有機硅
有(you)機硅(gui),即有(you)機硅(gui)化(hua)(hua)合物(wu),是(shi)指含有(you)Si-C鍵、且(qie)至少有(you)一個有(you)機基是(shi)直接與硅(gui)原子相(xiang)連的(de)(de)化(hua)(hua)合物(wu),習(xi)慣上(shang)也常(chang)把(ba)那些通(tong)過氧(yang)、硫、氮等使有(you)機基與硅(gui)原子相(xiang)連接的(de)(de)化(hua)(hua)合物(wu)也當(dang)作有(you)機硅(gui)化(hua)(hua)合物(wu)。其中(zhong),以硅(gui)氧(yang)鍵(-Si-O-Si-)為骨架組成的(de)(de)聚硅(gui)氧(yang)烷(wan),是(shi)有(you)機硅(gui)化(hua)(hua)合物(wu)中(zhong)為數最多(duo),研究(jiu)最深、應用最廣的(de)(de)一類,約(yue)占總用量的(de)(de)90%以上(shang)。
結構
有(you)機硅材料具(ju)有(you)獨特的結構:
(1) Si原(yuan)子上充足的甲基將高能量的聚硅氧烷主(zhu)鏈屏蔽起來;
(2) C-H無(wu)極(ji)性(xing),使分子間(jian)相互(hu)作用力十分微弱(ruo);
(3) Si-O鍵長(chang)較長(chang),Si-O-Si鍵鍵角(jiao)大(da)。
(4) Si-O鍵(jian)是具有50%離(li)子鍵(jian)特征的共(gong)價鍵(jian)(共(gong)價鍵(jian)具有方向(xiang)性(xing),離(li)子鍵(jian)無(wu)方向(xiang)性(xing))。
特點
由于有機(ji)硅(gui)獨(du)(du)特(te)的(de)結構(gou),兼備了無機(ji)材(cai)料與有機(ji)材(cai)料的(de)性(xing)(xing)能,具(ju)有表面張(zhang)力低、粘溫系(xi)數小、壓縮性(xing)(xing)高、氣(qi)體滲(shen)透性(xing)(xing)高等(deng)基本(ben)性(xing)(xing)質,并具(ju)有耐高低溫、電(dian)氣(qi)絕緣、耐氧化(hua)穩定性(xing)(xing)、耐候性(xing)(xing)、難(nan)燃、憎水、耐腐蝕、無毒無味以及生理惰性(xing)(xing)等(deng)優異特(te)性(xing)(xing),廣泛應(ying)用于航(hang)空航(hang)天、電(dian)子(zi)電(dian)氣(qi)、建(jian)筑、運輸、化(hua)工、紡織、食品(pin)、輕工、醫療等(deng)行業,其(qi)中有機(ji)硅(gui)主要(yao)應(ying)用于密封、粘合、潤滑、涂(tu)層、表面活性(xing)(xing)、脫模、消泡、抑(yi)泡、防(fang)(fang)水、防(fang)(fang)潮(chao)、惰性(xing)(xing)填充等(deng)。隨著有機(ji)硅(gui)數量和品(pin)種(zhong)的(de)持續(xu)增長,應(ying)用領域不斷(duan)拓寬,形成化(hua)工新材(cai)料界獨(du)(du)樹一幟的(de)重要(yao)產(chan)品(pin)體系(xi),許(xu)多品(pin)種(zhong)是其(qi)他(ta)化(hua)學品(pin)無法替(ti)代而又必不可(ke)少的(de)。
生物體(ti)新(xin)陳代(dai)謝(xie)也需(xu)要(yao)(yao)有機硅參與(yu),通常(chang)(chang)此類有機硅化(hua)學(xue)式(shi)表現為CH3(SiOH)3。有機硅對于身體(ti)各項功(gong)能起(qi)著重要(yao)(yao)的作(zuo)用(yong)(yong)并且與(yu)礦物質(zhi)的吸收有著直接關(guan)系(xi)。人體(ti)平均擁有約七(qi)克硅,其數量遠遠超過(guo)其他重要(yao)(yao)礦物質(zhi),如鐵(tie)。鐵(tie)和硅是(shi)人體(ti)必(bi)需(xu)的元素,對維持正(zheng)常(chang)(chang)的新(xin)陳代(dai)謝(xie)是(shi)非常(chang)(chang)重要(yao)(yao)的作(zuo)用(yong)(yong)。
有機硅(gui)(gui)(gui)材料按(an)其形態的(de)不同,可分為(wei):硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑(ji)(ji)(ji)(有機硅(gui)(gui)(gui)化學(xue)試劑(ji)(ji)(ji))、生(sheng)物活(huo)性有機硅(gui)(gui)(gui)、硅(gui)(gui)(gui)油(you)(硅(gui)(gui)(gui)脂、硅(gui)(gui)(gui)乳(ru)液、硅(gui)(gui)(gui)表面活(huo)性劑(ji)(ji)(ji))、高(gao)溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡膠、液體硅(gui)(gui)(gui)橡膠、硅(gui)(gui)(gui)樹脂、復(fu)合物等(deng)。
基本介紹
有(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)基本結(jie)構單(dan)元是由(you)硅(gui)(gui)(gui)-氧(yang)鏈(lian)節構成的(de)(de)(de)(de),側鏈(lian)則通過硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)與(yu)其他各種有(you)(you)(you)機基團相(xiang)連(lian)。因此,在有(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)結(jie)構中既含(han)有(you)(you)(you)"有(you)(you)(you)機基團",又(you)含(han)有(you)(you)(you)"無機結(jie)構",這種特殊的(de)(de)(de)(de)組(zu)成和分子(zi)結(jie)構使它(ta)集(ji)有(you)(you)(you)機物(wu)的(de)(de)(de)(de)特性(xing)與(yu)無機物(wu)的(de)(de)(de)(de)功能(neng)于一身。與(yu)其他高(gao)分子(zi)材料相(xiang)比,有(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)最突出性(xing)能(neng)是:
耐溫特性
有機硅產品是(shi)以(yi)硅-氧(yang)(Si-O)鍵為主鏈(lian)結構的(de)(de),C-C鍵的(de)(de)鍵能(neng)為82.6千卡/克分子(zi),Si-O鍵的(de)(de)鍵能(neng)在有機硅中為121千卡/克分子(zi),所(suo)以(yi)有機硅產品的(de)(de)熱穩定性(xing)高(gao)(gao),高(gao)(gao)溫下(xia)(或輻射照射)分子(zi)的(de)(de)化(hua)學(xue)(xue)鍵不(bu)(bu)斷裂、不(bu)(bu)分解。有機硅不(bu)(bu)但可耐高(gao)(gao)溫,而且也耐低溫,可在一個很寬的(de)(de)溫度(du)范圍內使用(yong)。無論(lun)是(shi)化(hua)學(xue)(xue)性(xing)能(neng)還(huan)是(shi)物理機械性(xing)能(neng),隨(sui)溫度(du)的(de)(de)變化(hua)都很小。
耐候性
有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)主鏈為-Si-O-,無雙鍵存在,因(yin)此不易被紫外光(guang)和臭氧所分解。有(you)機(ji)硅(gui)具(ju)有(you)比其他(ta)高(gao)分子材料(liao)更好(hao)的(de)熱穩定(ding)性(xing)以及(ji)耐輻照和耐候能力。有(you)機(ji)硅(gui)中自然環境下(xia)的(de)使用壽命可達幾十年。
電氣絕緣性能
有(you)機硅(gui)(gui)產品都具有(you)良(liang)好的(de)電(dian)絕緣性(xing)(xing)能(neng),其介電(dian)損耗、耐電(dian)壓、耐電(dian)弧、耐電(dian)暈(yun)、體積電(dian)阻(zu)系(xi)數和表面電(dian)阻(zu)系(xi)數等均在絕緣材料中(zhong)名(ming)列前茅(mao),而(er)且它們(men)的(de)電(dian)氣性(xing)(xing)能(neng)受(shou)溫度和頻率的(de)影響很小。因此,它們(men)是一(yi)種穩定的(de)電(dian)絕緣材料,被廣泛應用(yong)于(yu)電(dian)子、電(dian)氣工(gong)業上。有(you)機硅(gui)(gui)除(chu)了具有(you)優良(liang)的(de)耐熱性(xing)(xing)外,還具有(you)優異(yi)的(de)拒水性(xing)(xing),這(zhe)是電(dian)氣設備(bei)在濕態條(tiao)件下(xia)使用(yong)具有(you)高可靠性(xing)(xing)的(de)保障。
生物特性
生物(wu)活性有(you)機硅是(shi)人體(ti)必需的(de)一(yi)(yi)種的(de)營(ying)養素(su)。有(you)機硅是(shi)構成人體(ti)組織和參與新(xin)陳代(dai)謝(xie)的(de)重(zhong)要(yao)元素(su)。存(cun)于人體(ti)的(de)每一(yi)(yi)個細(xi)胞當中(zhong),作為細(xi)胞構建(jian)的(de)支撐,同時幫助(zhu)其他重(zhong)要(yao)物(wu)質如鎂(mei),磷,鈣等吸收。人體(ti)只能(neng)通過食物(wu)不斷獲得有(you)機硅。
科學家們認為,有機硅主要以三種(zhong)形式存在(zai)于(yu)人體中:
(一)可溶性有機硅,占(zhan)重量的(de)10%
(二)百分(fen)之三十存在于(yu)各種細胞基(ji)質
(三)60%用來(lai)合成(cheng)蛋白質這說明我們每天所需的有機硅是(shi)相當高(gao)。
如(ru)果(guo)要(yao)保持5年(nian),10年(nian)甚至于是30年(nian)的(de)年(nian)輕程(cheng)度(du),每天攝入有(you)機(ji)硅20-30毫(hao)克的(de)有(you)機(ji)硅尤為重(zhong)要(yao)。
低表面張力和低表面能
有機硅(gui)的主鏈十分(fen)柔順,其分(fen)子(zi)(zi)間的作用力(li)(li)比碳氫化合物(wu)要弱(ruo)得(de)多,因此,比同分(fen)子(zi)(zi)量的碳氫化合物(wu)粘度低,表(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)弱(ruo),表(biao)(biao)面(mian)(mian)能小,成膜能力(li)(li)強(qiang)。這種(zhong)低表(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)和低表(biao)(biao)面(mian)(mian)能是它獲得(de)多方面(mian)(mian)應用的主要原因:疏水、消泡(pao)、泡(pao)沫穩(wen)定、防(fang)粘、潤滑(hua)、上光(guang)等各項優異性能。
由于有機硅(gui)具(ju)有上述(shu)這(zhe)些優異的性能,因此它(ta)的應(ying)用范圍非常(chang)廣泛(fan)。它(ta)不僅作為航空、尖端技術、軍事(shi)技術部(bu)門(men)的特種材料使用,而(er)且也用于國民經(jing)濟(ji)各部(bu)門(men),其應(ying)用范圍已擴到(dao):建筑(zhu)、電子電氣、紡(fang)織、汽(qi)車、機械、皮革造紙、化工(gong)輕工(gong)、金屬和油漆(qi)、醫藥(yao)醫療等。
有(you)機(ji)硅(gui)材(cai)料按其形態的不(bu)同,可分為:硅(gui)烷偶聯劑(ji)(有(you)機(ji)硅(gui)化學試劑(ji))、硅(gui)油(硅(gui)脂(zhi)、硅(gui)乳液、硅(gui)表面活性劑(ji))、高溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠、液體硅(gui)橡(xiang)膠、硅(gui)樹脂(zhi)、復合物等。
硅烷偶聯劑類
硅烷偶聯劑的(de)應用一般(ban)有(you)三(san)種方法:
一是作為骨架材料的(de)表面處理(li)劑;二是加入(ru)到粘(zhan)接劑中,三是直(zhi)接加入(ru)到高分子材料中。從(cong)充分發揮其效能和降(jiang)低成(cheng)本的(de)角度出發,前(qian)兩(liang)種方(fang)法較好。
硅烷偶(ou)聯劑的應用大致可歸納為三個(ge)方面:
1、用(yong)于玻(bo)璃(li)纖(xian)維(wei)的(de)表面(mian)(mian)處理,能(neng)改善玻(bo)璃(li)纖(xian)維(wei)和樹脂的(de)粘合(he)性能(neng),大大提高玻(bo)璃(li)纖(xian)維(wei)增強復(fu)合(he)材(cai)料的(de)強度、電(dian)氣、抗水、抗氣候等性能(neng),即(ji)使(shi)在濕態時,它對復(fu)合(he)材(cai)料機械性能(neng)的(de)提高,效果也十分顯著。在玻(bo)璃(li)纖(xian)維(wei)中(zhong)使(shi)用(yong)硅烷(wan)偶聯劑已相當普(pu)遍,用(yong)于這(zhe)一方(fang)面(mian)(mian)的(de)硅烷(wan)偶聯劑約占(zhan)其消耗(hao)總(zong)量的(de)50%,其中(zhong)用(yong)得較多的(de)品種是乙烯基(ji)(ji)硅烷(wan)、氨基(ji)(ji)硅烷(wan)、甲(jia)基(ji)(ji)丙(bing)烯酰氧基(ji)(ji)硅烷(wan)等。
2、用于無機(ji)填(tian)(tian)料填(tian)(tian)充塑(su)料。可預先對(dui)填(tian)(tian)料進行表面處理,也可直接(jie)加入樹(shu)脂(zhi)(zhi)中(zhong)。能改(gai)善填(tian)(tian)料在(zai)樹(shu)脂(zhi)(zhi)中(zhong)的(de)分散性(xing)及(ji)粘(zhan)合(he)力,改(gai)善工藝性(xing)能和提(ti)高填(tian)(tian)充塑(su)料(包括橡膠)的(de)機(ji)械(xie)、電學和耐氣(qi)候等(deng)性(xing)能。
3、用作密封劑、粘(zhan)接劑和涂料的(de)增粘(zhan)劑,能提(ti)高它(ta)們的(de)粘(zhan)接強度、耐水、耐氣候等性能。硅烷(wan)偶聯(lian)劑往往可以(yi)解決某(mou)些材料長(chang)期以(yi)來(lai)無法粘(zhan)接的(de)難(nan)題。
生物活性有機硅
可(ke)被生物(wu)(wu)體充分吸收(shou)的有機硅(gui)廣(guang)泛存(cun)在于植物(wu)(wu)中,比如(ru)小麥(mai)、燕麥(mai)等(deng)谷物(wu)(wu)類(lei),到目(mu)前為(wei)止科學家發現含量最(zui)高的是馬(ma)鞭草(Equisetumarvense)。高純度(du)液態生物(wu)(wu)可(ke)吸收(shou)利(li)用(yong)的有機硅(gui)提取(qu)技(ji)術到目(mu)前為(wei)止僅有法國(guo)等(deng)部分發達國(guo)家掌(zhang)握。
硅油
硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)(you)是(shi)一(yi)種不(bu)(bu)同(tong)(tong)聚(ju)合度鏈(lian)(lian)狀結(jie)構(gou)的(de)(de)聚(ju)有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)。最常用的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)(you)是(shi)甲(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)(you)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)(you)一(yi)般(ban)是(shi)無(wu)色(se)(或淡黃色(se)),無(wu)味、無(wu)毒、不(bu)(bu)易(yi)揮發(fa)的(de)(de)液體。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)(you)不(bu)(bu)溶(rong)于(yu)水、甲(jia)醇、二醇和-乙(yi)(yi)(yi)氧(yang)基(ji)(ji)(ji)(ji)乙(yi)(yi)(yi)醇,可與苯(ben)、二甲(jia)醚、甲(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)乙(yi)(yi)(yi)基(ji)(ji)(ji)(ji)酮(tong)(tong)、四氯(lv)化碳或煤油(you)(you)(you)(you)互溶(rong),稍(shao)溶(rong)于(yu)丙酮(tong)(tong)、二惡烷(wan)、乙(yi)(yi)(yi)醇和了醇。它(ta)具有(you)(you)很小的(de)(de)蒸汽壓、較(jiao)高的(de)(de)閃點和燃(ran)點、較(jiao)低的(de)(de)凝固點。隨著鏈(lian)(lian)段數n的(de)(de)不(bu)(bu)同(tong)(tong),分子(zi)量增大,粘(zhan)度也增高,固此硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)(you)可有(you)(you)各種不(bu)(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)粘(zhan)度。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)(you)按(an)化學結(jie)構(gou)來分有(you)(you)甲(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)(you)、乙(yi)(yi)(yi)基(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)(you)、苯(ben)基(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)(you)、甲(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)含(han)氫硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)(you)、甲(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)(you)、甲(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)氯(lv)苯(ben)基(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)(you)、甲(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)乙(yi)(yi)(yi)氧(yang)基(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)(you)、甲(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)三氟丙基(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)(you)、甲(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)乙(yi)(yi)(yi)烯(xi)基(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)(you)、甲(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)羥基(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)(you)、乙(yi)(yi)(yi)基(ji)(ji)(ji)(ji)含(han)氫硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)(you)、羥基(ji)(ji)(ji)(ji)含(han)氫硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)(you)、含(han)氰硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)(you)等;
從用(yong)途來分,則有(you)阻尼硅油、擴(kuo)散(san)泵硅油、液壓油、絕緣油、熱(re)傳遞油、剎車油等。硅油具(ju)有(you)卓(zhuo)越的(de)耐熱(re)性、電絕緣性、耐候(hou)性、疏水性、生理惰性和較小的(de)表面張力(li),此(ci)外還具(ju)有(you)低(di)的(de)粘溫系數(shu)、較高的(de)抗壓縮性)有(you)的(de)品種還具(ju)有(you)耐輻射的(de)性能。
有(you)機硅(gui)乳液(是硅(gui)油(you)的一種形式(shi))主要有(you)硅(gui)油(you)織物柔軟整理劑(ji);硅(gui)油(you)乳液型消(xiao)泡(pao)劑(ji):是有(you)機硅(gui)消(xiao)泡(pao)劑(ji)中使用面最(zui)廣(guang)、用量最(zui)大(da)的一種消(xiao)泡(pao)劑(ji)。
硅橡膠
1、室溫(wen)硫化硅(gui)橡膠
室(shi)(shi)溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(RTV)是(shi)六十年代問世(shi)(shi)的(de)(de)一種新型(xing)的(de)(de)有機(ji)硅(gui)彈性體(ti),這種橡(xiang)膠的(de)(de)最顯著特(te)點是(shi)在(zai)室(shi)(shi)溫下無須加熱(re)、如壓即可就(jiu)地(di)固化(hua),使用(yong)極(ji)其方(fang)便。因此,一問世(shi)(shi)就(jiu)迅成(cheng)為整(zheng)個有機(ji)硅(gui)產品(pin)的(de)(de)一個重要組成(cheng)部分。室(shi)(shi)溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠已廣泛用(yong)作粘(zhan)合(he)劑、密封劑、防護涂料、灌封和(he)制模材(cai)料,在(zai)各行各業中(zhong)都有它的(de)(de)用(yong)途(tu)。
分類
室(shi)溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)按(an)其(qi)包(bao)裝方(fang)式(shi)可(ke)分為單(dan)組(zu)(zu)分和(he)(he)雙組(zu)(zu)分室(shi)溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao),按(an)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)機理又可(ke)分為縮(suo)合(he)型(xing)和(he)(he)加(jia)成(cheng)(cheng)型(xing)。因(yin)此,室(shi)溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)按(an)成(cheng)(cheng)分、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)機理和(he)(he)使(shi)用工藝不同(tong)(tong)可(ke)分為三大類(lei)型(xing),即單(dan)組(zu)(zu)分室(shi)溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、雙組(zu)(zu)分縮(suo)合(he)型(xing)室(shi)溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)(he)雙組(zu)(zu)分加(jia)成(cheng)(cheng)型(xing)室(shi)溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這三種系列的(de)(de)室(shi)溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)各有其(qi)特點(dian)(dian):單(dan)組(zu)(zu)分室(shi)溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)優(you)點(dian)(dian)是使(shi)用方(fang)便,但深(shen)部(bu)(bu)固化(hua)(hua)(hua)速度較困難;雙組(zu)(zu)分室(shi)溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)優(you)點(dian)(dian)是固化(hua)(hua)(hua)時不放熱(re),收縮(suo)率(lv)很小,不膨脹,無(wu)內應(ying)力,固化(hua)(hua)(hua)可(ke)在內部(bu)(bu)和(he)(he)表(biao)面同(tong)(tong)時進行,可(ke)以深(shen)部(bu)(bu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua);加(jia)成(cheng)(cheng)型(xing)室(shi)溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)時間主要(yao)決定于溫(wen)(wen)度,因(yin)此,利用溫(wen)(wen)度的(de)(de)調節(jie)可(ke)以控制其(qi)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)速度。
單組(zu)分室溫硫(liu)化硅橡(xiang)膠(jiao)
單(dan)組(zu)分室溫硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)硫化(hua)反(fan)應是靠與空(kong)氣中的(de)(de)水分發(fa)生作用(yong)而硫化(hua)成(cheng)彈性(xing)體。隨著鏈劑的(de)(de)不同,單(dan)組(zu)分室溫硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)可為脫(tuo)(tuo)(tuo)酸型(xing)、脫(tuo)(tuo)(tuo)肟型(xing)、脫(tuo)(tuo)(tuo)醇型(xing)、脫(tuo)(tuo)(tuo)胺(an)型(xing)、脫(tuo)(tuo)(tuo)酰胺(an)型(xing)和(he)脫(tuo)(tuo)(tuo)酮型(xing)等許多品(pin)種(zhong)。單(dan)組(zu)分室溫硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)硫化(hua)時間(jian)取決于硫化(hua)體系(xi)、溫度(du)(du)、濕度(du)(du)和(he)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)層的(de)(de)厚(hou)度(du)(du),提高環(huan)境的(de)(de)溫度(du)(du)和(he)濕度(du)(du),都能使硫化(hua)過程加快。在典型(xing)的(de)(de)環(huan)境條件下,一(yi)般15~30分鐘后,硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)表面可以沒有粘性(xing),厚(hou)度(du)(du)0.3厘米的(de)(de)膠(jiao)層在一(yi)天之內可以固(gu)化(hua)。固(gu)化(hua)的(de)(de)深度(du)(du)和(he)強(qiang)(qiang)度(du)(du)在三(san)個(ge)星期左右會(hui)逐漸得到(dao)增強(qiang)(qiang)。
單(dan)(dan)組(zu)分(fen)室(shi)(shi)(shi)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)(de)電性(xing)(xing)(xing)能(neng)和化(hua)(hua)(hua)(hua)學惰性(xing)(xing)(xing),以及耐熱、耐自然(ran)老化(hua)(hua)(hua)(hua)、耐火(huo)焰、耐濕、透(tou)氣(qi)等性(xing)(xing)(xing)能(neng)。它(ta)(ta)(ta)(ta)們在(zai)-60~200℃范圍(wei)內能(neng)長期保(bao)持彈性(xing)(xing)(xing)。它(ta)(ta)(ta)(ta)固(gu)化(hua)(hua)(hua)(hua)時(shi)不吸(xi)熱、不放熱,固(gu)化(hua)(hua)(hua)(hua)后(hou)收縮(suo)率(lv)小(xiao),對(dui)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)粘(zhan)(zhan)(zhan)接(jie)性(xing)(xing)(xing)好。因此,主(zhu)要用(yong)作粘(zhan)(zhan)(zhan)合(he)(he)劑(ji)(ji)和密封劑(ji)(ji),其它(ta)(ta)(ta)(ta)應(ying)用(yong)還(huan)包括就(jiu)地(di)成型(xing)墊(dian)片、防護涂料(liao)和嵌(qian)縫材(cai)(cai)料(liao)等。許多單(dan)(dan)組(zu)分(fen)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)(zhan)(zhan)接(jie)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)配方表(biao)現出對(dui)多種材(cai)(cai)料(liao)如大(da)多數(shu)金屬、玻璃、陶瓷和混凝上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)自動粘(zhan)(zhan)(zhan)接(jie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。當粘(zhan)(zhan)(zhan)接(jie)困(kun)難時(shi),可在(zai)基材(cai)(cai)上(shang)(shang)進(jin)(jin)底涂來提高(gao)粘(zhan)(zhan)(zhan)接(jie)強度,底涂可以是(shi)(shi)具(ju)(ju)有反應(ying)活(huo)性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)硅烷單(dan)(dan)體或樹(shu)脂(zhi),當它(ta)(ta)(ta)(ta)們在(zai)基材(cai)(cai)上(shang)(shang)固(gu)化(hua)(hua)(hua)(hua)后(hou),生成一(yi)層改性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)適合(he)(he)于有機硅粘(zhan)(zhan)(zhan)接(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面。單(dan)(dan)組(zu)分(fen)室(shi)(shi)(shi)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)雖然(ran)使用(yong)方便,但由于它(ta)(ta)(ta)(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)是(shi)(shi)依懶大(da)氣(qi)中的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)分(fen),使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)厚(hou)(hou)度受到限制,只能(neng)用(yong)于需要6毫(hao)米以下厚(hou)(hou)度的(de)(de)(de)(de)(de)場合(he)(he)。單(dan)(dan)組(zu)分(fen)室(shi)(shi)(shi)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)反應(ying)是(shi)(shi)從(cong)表(biao)面逐漸往深(shen)處(chu)進(jin)(jin)行的(de)(de)(de)(de)(de),膠(jiao)(jiao)(jiao)層越(yue)厚(hou)(hou),固(gu)化(hua)(hua)(hua)(hua)越(yue)慢。當深(shen)部(bu)也要快速(su)固(gu)化(hua)(hua)(hua)(hua)時(shi),可采用(yong)分(fen)層澆灌逐步硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)法,每次可加(jia)一(yi)些(xie)膠(jiao)(jiao)(jiao)料(liao),等硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)后(hou)再加(jia)料(liao),這(zhe)樣可以減少總(zong)的(de)(de)(de)(de)(de)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)時(shi)間。添加(jia)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)可加(jia)速(su)深(shen)層膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)。
雙組(zu)分縮(suo)合型(xing)室溫硫化硅(gui)橡膠
雙(shuang)組(zu)分(fen)(fen)(fen)室溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)反(fan)應不是靠空氣中(zhong)的(de)水分(fen)(fen)(fen),而是靠催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)來進(jin)行(xing)引發。通常是將膠料與催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)分(fen)(fen)(fen)別作(zuo)為一(yi)(yi)個組(zu)分(fen)(fen)(fen)包裝。只(zhi)有當兩(liang)種組(zu)分(fen)(fen)(fen)完全混合(he)在(zai)(zai)一(yi)(yi)起時(shi)(shi)才(cai)開始發生固化(hua)(hua)(hua)。雙(shuang)組(zu)分(fen)(fen)(fen)縮(suo)合(he)型室溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠的(de)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)時(shi)(shi)間(jian)(jian)主要取決(jue)于催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)的(de)類型、用(yong)量以及(ji)溫度(du)。催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)用(yong)量越多硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)越快(kuai),同(tong)時(shi)(shi)擱置時(shi)(shi)間(jian)(jian)越短。在(zai)(zai)室溫下,擱置時(shi)(shi)間(jian)(jian)一(yi)(yi)般為幾小(xiao)時(shi)(shi),若要延(yan)長膠料的(de)擱置時(shi)(shi)間(jian)(jian),可(ke)用(yong)冷卻的(de)方法(fa)。雙(shuang)組(zu)分(fen)(fen)(fen)縮(suo)合(he)型室溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅椽膠在(zai)(zai)室溫下要達到(dao)完全固化(hua)(hua)(hua)需要一(yi)(yi)天左右的(de)時(shi)(shi)間(jian)(jian),但(dan)在(zai)(zai)150℃的(de)溫度(du)下只(zhi)需要1小(xiao)時(shi)(shi)。通過使(shi)用(yong)促(cu)進(jin)劑(ji)(ji)進(jin)行(xing)協(xie)合(he)效應可(ke)顯著提高(gao)其固化(hua)(hua)(hua)速(su)度(du)。
有機硅氟改性苯丙乳液的合(he)成原理
雙(shuang)(shuang)組(zu)分(fen)(fen)室(shi)(shi)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)可(ke)在一(yi)65~250℃溫(wen)度范圍內長期保持彈(dan)性,并具有優(you)良的(de)電氣(qi)(qi)性能(neng)(neng)和化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學穩(wen)定性,能(neng)(neng)耐水、耐臭氧、耐氣(qi)(qi)候老化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua),加之用(yong)(yong)法(fa)簡單(dan),工藝適(shi)用(yong)(yong)性強,因(yin)此(ci)(ci),廣泛用(yong)(yong)作灌封和制(zhi)模材(cai)料(liao)(liao)(liao)。各(ge)種電子、電器元(yuan)件用(yong)(yong)室(shi)(shi)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)涂覆(fu)、灌封后(hou),可(ke)以起到防(fang)潮(防(fang)腐、防(fang)震等保護作用(yong)(yong)。可(ke)以提高性能(neng)(neng)和穩(wen)定參數(shu)。雙(shuang)(shuang)組(zu)分(fen)(fen)室(shi)(shi)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)特(te)別適(shi)宜于(yu)做(zuo)深層灌封材(cai)料(liao)(liao)(liao)并具有較(jiao)快的(de)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)時(shi)間,這一(yi)點是優(you)于(yu)單(dan)組(zu)分(fen)(fen)室(shi)(shi)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)之處(chu)。雙(shuang)(shuang)組(zu)分(fen)(fen)室(shi)(shi)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)后(hou)具有優(you)良的(de)防(fang)粘性能(neng)(neng),加上(shang)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)時(shi)收縮率(lv)極小(xiao),因(yin)此(ci)(ci),適(shi)合于(yu)用(yong)(yong)來(lai)制(zhi)造軟模具,用(yong)(yong)于(yu)鑄造環氧樹脂(zhi)(zhi)、聚酯樹脂(zhi)(zhi)、聚苯乙(yi)烯、聚氨酯、乙(yi)烯基塑料(liao)(liao)(liao)、石蠟(la)、低熔點合金等的(de)模具。此(ci)(ci)外,利用(yong)(yong)雙(shuang)(shuang)組(zu)分(fen)(fen)室(shi)(shi)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)高仿真性能(neng)(neng)可(ke)以在文物(wu)上(shang)復制(zhi)各(ge)種精美的(de)花紋。雙(shuang)(shuang)組(zu)分(fen)(fen)室(shi)(shi)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)在使用(yong)(yong)時(shi)應(ying)注(zhu)意:首(shou)先把膠(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)(liao)(liao)和催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)分(fen)(fen)別稱(cheng)量,然后(hou)按(an)比例混(hun)(hun)合。混(hun)(hun)料(liao)(liao)(liao)過程應(ying)小(xiao)心操作以使夾附氣(qi)(qi)體量達到最(zui)小(xiao)。膠(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)(liao)(liao)混(hun)(hun)勻后(hou)(顏色均勻),可(ke)通過靜(jing)置(zhi)或(huo)進行(xing)減壓(真空(kong)度700毫米汞柱)除(chu)去(qu)氣(qi)(qi)泡(pao),待氣(qi)(qi)泡(pao)全部排出后(hou),在室(shi)(shi)溫(wen)下或(huo)在規定溫(wen)度下放置(zhi)一(yi)定時(shi)間即硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。
雙組(zu)分加成(cheng)型室溫(wen)硫化硅橡(xiang)膠
雙組分加成型(xing)室溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)有彈(dan)性(xing)(xing)硅(gui)(gui)凝(ning)膠(jiao)(jiao)和硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)之分,前(qian)者(zhe)強(qiang)(qiang)度(du)較(jiao)低(di),后者(zhe)強(qiang)(qiang)度(du)較(jiao)高(gao)。它們的(de)(de)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)機(ji)理是基(ji)(ji)于有機(ji)硅(gui)(gui)生(sheng)膠(jiao)(jiao)端基(ji)(ji)上(shang)的(de)(de)乙烯基(ji)(ji)(或丙(bing)烯基(ji)(ji))和交鏈(lian)劑(ji)分子上(shang)的(de)(de)硅(gui)(gui)氫(qing)基(ji)(ji)發生(sheng)加成反應(氫(qing)硅(gui)(gui)化(hua)(hua)(hua)反應)來(lai)完成的(de)(de)。在(zai)(zai)該反應中(zhong)(zhong),不(bu)放出(chu)副產物(wu)。由(you)于在(zai)(zai)交鏈(lian)過(guo)程中(zhong)(zhong)不(bu)放出(chu)低(di)分子物(wu),因此(ci)(ci)加成型(xing)室溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在(zai)(zai)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)過(guo)程中(zhong)(zhong)不(bu)產生(sheng)收(shou)縮。這一類(lei)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)無毒、機(ji)械強(qiang)(qiang)度(du)高(gao)、具(ju)有卓越的(de)(de)抗水解穩定(ding)性(xing)(xing)(即(ji)使(shi)在(zai)(zai)高(gao)壓蒸汽下)、良好的(de)(de)低(di)壓縮形變、低(di)燃燒性(xing)(xing)、可深度(du)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)、以及硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)速度(du)可以用溫度(du)來(lai)控制等優點,因此(ci)(ci)是目.前(qian)國內外大(da)力(li)發展的(de)(de)一類(lei)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。
加成型室溫硫化硅橡膠
包裝(zhuang)方式一般是分A、B兩種(zhong)組(zu)分進行包裝(zhuang):將催化劑(ji)作(zuo)為一種(zhong)組(zu)分;交鏈劑(ji)作(zuo)另(ling)一種(zhong)組(zu)分。高強度的加成(cheng)型室溫硫化硅(gui)橡膠由于線收縮率低、硫化時不放出低分子,因此是制模(mo)(mo)的優良材料(liao)。在機械工業(ye)上已廣泛用(yong)(yong)來制模(mo)(mo)以鑄(zhu)造環氧樹脂、聚酯(zhi)樹脂、聚氨酯(zhi)、聚苯(ben)乙烯、乙烯基塑料(liao)、石蠟、低熔點合金(jin)、混凝上等(deng)。利(li)用(yong)(yong)加成(cheng)型窒溫硫化
2、高溫硫化硅橡(xiang)膠
高(gao)(gao)溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是高(gao)(gao)分子量(分子量一(yi)(yi)般為(wei)40~80萬(wan))的聚有機硅(gui)氧(yang)烷(wan)(即(ji)生膠(jiao))加(jia)入補強填(tian)料(liao)和其它各(ge)種添(tian)加(jia)劑,采用有機過(guo)氧(yang)化物為(wei)硫(liu)化劑,經加(jia)壓成型(模(mo)壓、擠壓、壓延)或注射成型,并在高(gao)(gao)溫下交鏈成橡(xiang)(xiang)皮(pi)。這種橡(xiang)(xiang)膠(jiao)一(yi)(yi)般簡稱(cheng)為(wei)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。
硅橡膠的補強填料是各種類型的白炭黑,它可使硫(liu)化膠(jiao)的強度增(zeng)加(jia)十倍。加(jia)入各(ge)種(zhong)添加(jia)劑主要(yao)是降低膠(jiao)的成本、改善膠(jiao)料性能以及(ji)賦(fu)予硫(liu)化膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊性能如(ru)阻燃(ran)、導電等。
3、硅凝膠
這種膠(jiao)(jiao)硫化(hua)后(hou)成為柔軟透明的(de)(de)有(you)(you)機硅(gui)(gui)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)(jiao),可(ke)(ke)在(zai)-65~200℃溫度范(fan)圍內長期(qi)保(bao)持彈(dan)性(xing)(xing),它具(ju)有(you)(you)優良的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)氣性(xing)(xing)能(neng)和化(hua)學(xue)穩定性(xing)(xing)能(neng)、耐水、耐臭氧、耐氣候(hou)老(lao)化(hua)、憎水、防(fang)(fang)潮(chao)、防(fang)(fang)震(zhen)(zhen)、無(wu)腐蝕,且具(ju)有(you)(you)生理(li)惰性(xing)(xing)、無(wu)毒、無(wu)味、易于灌(guan)注、能(neng)深部硫化(hua)、線收縮(suo)率(lv)低、操作(zuo)(zuo)簡單等(deng)優點,有(you)(you)機硅(gui)(gui)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)在(zai)電(dian)(dian)(dian)子工(gong)業上廣泛用(yong)作(zuo)(zuo)電(dian)(dian)(dian)子元器件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)防(fang)(fang)潮(chao)、絕緣的(de)(de)涂覆(fu)(fu)及灌(guan)封材料,對電(dian)(dian)(dian)子元件(jian)(jian)(jian)及組合件(jian)(jian)(jian)起防(fang)(fang)塵(chen)、防(fang)(fang)潮(chao)、防(fang)(fang)震(zhen)(zhen)及絕緣保(bao)護作(zuo)(zuo)用(yong)。如采(cai)用(yong)透明凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)灌(guan)封電(dian)(dian)(dian)子元器件(jian)(jian)(jian),不(bu)但可(ke)(ke)起到防(fang)(fang)震(zhen)(zhen)防(fang)(fang)水保(bao)護作(zuo)(zuo)用(yong),還可(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)看到元器件(jian)(jian)(jian)并(bing)可(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)用(yong)探針檢測出元件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)故障,進(jin)行更換,損壞了(le)的(de)(de)硅(gui)(gui)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)可(ke)(ke)再(zai)次灌(guan)封修(xiu)補。有(you)(you)機硅(gui)(gui)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)由(you)于純度高,使用(yong)方(fang)便,又(you)有(you)(you)一定的(de)(de)彈(dan)性(xing)(xing),因此是一種理(li)想(xiang)的(de)(de)晶體(ti)管(guan)及集成電(dian)(dian)(dian)路的(de)(de)內涂覆(fu)(fu)材料,可(ke)(ke)提高半導體(ti)器件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)合格(ge)率(lv)及可(ke)(ke)靠性(xing)(xing);有(you)(you)機硅(gui)(gui)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)也可(ke)(ke)用(yong)作(zuo)(zuo)光學(xue)儀器的(de)(de)彈(dan)性(xing)(xing)粘(zhan)接劑。在(zai)醫療上有(you)(you)機硅(gui)(gui)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)可(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)用(yong)來作(zuo)(zuo)為植人(ren)體(ti)內的(de)(de)器官(guan)如人(ren)工(gong)乳房等(deng),以(yi)(yi)(yi)及用(yong)來修(xiu)補已(yi)損壞的(de)(de)器官(guan)等(deng).
4、泡沫硅橡膠
泡(pao)沫(mo)硅(gui)橡膠(jiao)硫化(hua)前(qian)呈液態,適宜作灌(guan)封材料(liao)。泡(pao)沫(mo)硅(gui)橡膠(jiao)由(you)于(yu)具有較高的(de)熱(re)(re)穩定性,良好的(de)絕熱(re)(re)性、絕緣性、防潮性、抗(kang)震性,尤其(qi)是在高頻下的(de)抗(kang)震性好,因此是一種理想的(de)輕質封裝材料(liao)。
美國道康寧公(gong)司研制成阻(zu)燃型室溫硫(liu)化泡沫硅橡膠DC3-6548。這種(zhong)泡沫硅橡膠主要用于電線電纜(lan)通(tong)過(guo)處(chu)(例如屋頂、墻(qiang)壁、樓房等處(chu)孔(kong)洞(dong))的防火密封,阻(zu)燃性能非常好,其極(ji)限(xian)氧指數(shu)達(da)39(絕大多(duo)數(shu)塑(su)料的極(ji)限(xian)氧指數(shu)只有(you)20),使用壽命長達(da)50年(nian)。這種(zhong)阻(zu)燃室溫硫(liu)化泡沫硅橡膠已(yi)廣泛用于核電站、電子計算機中心、海上(shang)采油裝置等環境條件(jian)苛刻,或防火要求特別高的場(chang)所。
硅樹脂
硅(gui)樹脂是(shi)高(gao)度交(jiao)聯的(de)(de)網狀結(jie)構的(de)(de)聚有機硅(gui)氧(yang)烷(wan),通(tong)常是(shi)用甲基(ji)(ji)三氯硅(gui)烷(wan)、二(er)(er)甲基(ji)(ji)二(er)(er)氯硅(gui)烷(wan)、苯(ben)(ben)基(ji)(ji)三氯硅(gui)烷(wan)、二(er)(er)苯(ben)(ben)基(ji)(ji)二(er)(er)氯硅(gui)烷(wan)或甲基(ji)(ji)苯(ben)(ben)基(ji)(ji)二(er)(er)氯硅(gui)烷(wan)的(de)(de)各種混(hun)合物(wu),在(zai)有機溶劑(ji)如甲苯(ben)(ben)存在(zai)下(xia),在(zai)較低溫度下(xia)加水(shui)分解,得(de)到酸(suan)性水(shui)解物(wu)。水(shui)解的(de)(de)初(chu)始(shi)產物(wu)是(shi)環狀的(de)(de)、線型的(de)(de)和交(jiao)聯聚合物(wu)的(de)(de)混(hun)合物(wu),通(tong)常還含有相當多的(de)(de)羥基(ji)(ji)。水(shui)解物(wu)經水(shui)洗除去酸(suan),中(zhong)(zhong)性的(de)(de)初(chu)縮(suo)聚體于空氣中(zhong)(zhong)熱(re)氧(yang)化(hua)或在(zai)催化(hua)劑(ji)存在(zai)下(xia)進(jin)一步縮(suo)聚,最后(hou)形成高(gao)度交(jiao)聯的(de)(de)立體網絡結(jie)構。
硅(gui)(gui)樹(shu)脂(zhi)是(shi)一種熱(re)固性(xing)(xing)的塑(su)料,它(ta)最(zui)突(tu)出(chu)的性(xing)(xing)能(neng)(neng)之一是(shi)優異的熱(re)氧化(hua)穩(wen)定性(xing)(xing)。250℃加熱(re)24小(xiao)時后,硅(gui)(gui)樹(shu)脂(zhi)失重僅(jin)為(wei)2~8%。硅(gui)(gui)樹(shu)脂(zhi)另一突(tu)出(chu)的性(xing)(xing)能(neng)(neng)是(shi)優異的電絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng),它(ta)在寬的溫度和(he)頻率范圍內均能(neng)(neng)保持其良好(hao)的絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)。
鑒(jian)于(yu)上述特(te)性(xing),有(you)機(ji)硅(gui)(gui)樹(shu)脂主要作為絕(jue)緣(yuan)(yuan)(yuan)漆(qi)(qi)(包括(kuo)清漆(qi)(qi)、瓷漆(qi)(qi)、色漆(qi)(qi)、浸(jin)漬漆(qi)(qi)等)浸(jin)漬H級電機(ji)及(ji)(ji)變壓器線(xian)圈,以及(ji)(ji)用(yong)(yong)來浸(jin)漬玻(bo)璃布(bu)、玻(bo)布(bu)絲及(ji)(ji)石棉布(bu)后制成電機(ji)套管、電器絕(jue)緣(yuan)(yuan)(yuan)繞組等。用(yong)(yong)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)絕(jue)緣(yuan)(yuan)(yuan)漆(qi)(qi)粘結云(yun)母(mu)可(ke)制得(de)大(da)面積云(yun)母(mu)片絕(jue)緣(yuan)(yuan)(yuan)材(cai)料(liao),用(yong)(yong)作高壓電機(ji)的主絕(jue)緣(yuan)(yuan)(yuan)。此外,硅(gui)(gui)樹(shu)脂還可(ke)用(yong)(yong)作耐(nai)熱(re)、耐(nai)候的防(fang)(fang)腐涂(tu)料(liao),金屬保護涂(tu)料(liao),建筑工(gong)程防(fang)(fang)水(shui)防(fang)(fang)潮涂(tu)料(liao),脫模劑,粘合劑以及(ji)(ji)二(er)次加工(gong)成有(you)機(ji)硅(gui)(gui)塑料(liao),用(yong)(yong)于(yu)電子、電氣(qi)和國(guo)防(fang)(fang)工(gong)業上,作為半導體封裝材(cai)料(liao)和電子、電器零(ling)部件的絕(jue)緣(yuan)(yuan)(yuan)材(cai)料(liao)等。
硅樹脂按(an)其主要用途和交聯(lian)方式(shi)大(da)致可分(fen)為(wei)有機(ji)硅絕緣漆、有機(ji)硅涂(tu)料、有機(ji)硅塑料和有機(ji)硅粘合(he)劑等幾大(da)類。
中(zhong)國(guo)(guo)已成為有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)材料的(de)最大(da)消(xiao)(xiao)費國(guo)(guo)。由于紡織,電子、電器產品(pin)的(de)大(da)量出口和(he)國(guo)(guo)內建筑、紡織、汽車(che)、日化等(deng)行業(ye)(ye)對有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)材料的(de)旺盛(sheng)需求,推動和(he)促進了我國(guo)(guo)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)材料的(de)發(fa)展。2010我國(guo)(guo)硅(gui)(gui)氧(yang)烷消(xiao)(xiao)費量達(da)到55.5萬噸(dun),占全(quan)球(qiu)總量的(de)36%,成為全(quan)球(qiu)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)的(de)最大(da)消(xiao)(xiao)費國(guo)(guo);中(zhong)國(guo)(guo)以加工制造業(ye)(ye)為主的(de)產業(ye)(ye)格局,造成了中(zhong)國(guo)(guo)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)消(xiao)(xiao)費結構與全(quan)球(qiu)其它(ta)國(guo)(guo)家和(he)地區(qu)有(you)很大(da)差別,其它(ta)國(guo)(guo)家和(he)地區(qu)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠和(he)硅(gui)(gui)油占比平均,中(zhong)國(guo)(guo)則以硅(gui)(gui)橡(xiang)膠為主。
“十二五(wu)”期間,我國有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)消費年均增長率預計將保(bao)持在(zai)(zai)18%左右,2015年硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧烷消費量(liang)預計達到約130萬噸,折合(he)有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體約260萬噸。2010年,中國有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(折硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧烷)產(chan)(chan)量(liang)約41萬噸;消費量(liang)55.5萬噸。有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)一方(fang)面(mian)在(zai)(zai)傳統應用領域繼續保(bao)持穩步增長,另一方(fang)面(mian)在(zai)(zai)新能(neng)(neng)源、節能(neng)(neng)環保(bao)、醫療(liao)衛生及(ji)高(gao)端制造等(deng)方(fang)面(mian)不斷開發(fa)出新的用途,特別(bie)是在(zai)(zai)太陽能(neng)(neng)電池、LED、個人護理用品(pin)、軌道(dao)交通以(yi)及(ji)替代石油(you)基產(chan)(chan)品(pin)方(fang)面(mian),其應用得到快速(su)發(fa)展。由(you)于具有(you)(you)廣闊的市(shi)場空間,有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)被列入了(le)(le)新材(cai)料(liao)“十二五(wu)”規(gui)劃(hua)。20多個有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品(pin)列入了(le)(le)新材(cai)料(liao)“十二五(wu)”規(gui)劃(hua)的產(chan)(chan)品(pin)目錄。
有機(ji)硅“十(shi)二五”規(gui)劃(hua)(hua)將嚴(yan)格準入門檻,控制產(chan)(chan)能增長,2015年產(chan)(chan)能達(da)到(dao)300萬噸(dun),滿足國內(nei)需求(qiu)外略有出口(kou)。規(gui)劃(hua)(hua)提出,到(dao)2015年形成(cheng)3-5家具有國際競(jing)爭(zheng)力的有機(ji)硅單(dan)體骨干企業。規(gui)劃(hua)(hua)顯示,硅烷偶聯(lian)劑要建(jian)成(cheng)2-3個規(gui)模超過(guo)3萬噸(dun)/年、采用綠色環保(bao)技(ji)術(shu)生產(chan)(chan)的企業,2015年總產(chan)(chan)量(liang)達(da)到(dao)40萬噸(dun),品種數量(liang)超過(guo)100個。
生(sheng)物活性(xing)有(you)機硅(gui)的(de)(de)植物提純目前為止只有(you)法國(guo)等(deng)發達國(guo)家(jia)掌握。有(you)機硅(gui)對(dui)生(sheng)物體的(de)(de)重(zhong)要作(zuo)用(yong)(yong)使(shi)得(de)有(you)機硅(gui)產品擁(yong)有(you)巨(ju)大的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)前景。在未(wei)來幾(ji)年內,利(li)用(yong)(yong)植物活性(xing)提取(qu)的(de)(de)有(you)機硅(gui)產品必將在醫藥,美容,保健等(deng)領域爆發式(shi)拓(tuo)展。
有機(ji)硅(gui)產品在各行(xing)各業(ye)中(zhong)的消費比列,取決于當時的產業(ye)結構。以(yi)日本(ben)為(wei)例,1988年的分配為(wei):電(dian)子電(dian)器(qi)約占(zhan)25%-30%,建筑占(zhan)15%-20%,汽車(che)占(zhan)10%-15%,食品醫(yi)(yi)療占(zhan)10%,辦公機(ji)械占(zhan)10%,其余(包括(kuo)纖維(wei)、紙張(zhang)、塑料(liao)、涂料(liao)等)占(zhan)15%-30%。可見,電(dian)子電(dian)器(qi)、建筑及(ji)汽車(che)是該國有機(ji)硅(gui)市場(chang)的三大支(zhi)柱。近(jin)幾(ji)年來的市場(chang)發(fa)展(zhan)趨(qu)勢,電(dian)子電(dian)氣的發(fa)展(zhan)速度仍居(ju)首位(wei),有機(ji)硅(gui)材料(liao)的可靠(kao)性(xing)(xing)與(yu)耐久性(xing)(xing),使其在建筑及(ji)汽車(che)行(xing)業(ye)中(zhong)的應用得(de)以(yi)繼(ji)續增長;由于硅(gui)氧(yang)烷的生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)及(ji)對人體的安全(quan)、可靠(kao)性(xing)(xing)得(de)到進一步確認,因(yin)而有機(ji)硅(gui)在醫(yi)(yi)療及(ji)化妝品中(zhong)的應用數量(liang)急劇(ju)增長。
硅的發展
2011年(nian)(nian),我國(guo)工業(ye)硅產(chan)量為(wei)136萬噸,同比(bi)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)長15.2%,行業(ye)實(shi)(shi)現產(chan)品銷售收入(ru),392.01億(yi)元(yuan),同比(bi)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)長46.43%,自2008年(nian)(nian)以來年(nian)(nian)均增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)速全部超過20%,實(shi)(shi)現利(li)潤總額33.52億(yi)元(yuan),同比(bi)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)長77.05%。2012年(nian)(nian)1-6月,我國(guo)有(you)機硅行業(ye)企業(ye)數為(wei)305家,較(jiao)上年(nian)(nian)同期增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)長19.61%;從業(ye)人(ren)員6.53萬人(ren),較(jiao)上年(nian)(nian)同期增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)長19.03%。
從經(jing)營規模來看(kan),2012年(nian)上半(ban)年(nian),行業資(zi)產規模為324.45億(yi)(yi)元(yuan),同(tong)比(bi)(bi)增長34.42%,實現銷(xiao)售收入283.95億(yi)(yi)元(yuan),同(tong)比(bi)(bi)增長56.98%,實現工業總產值288.97億(yi)(yi)元(yuan)。從經(jing)營效益來看(kan),2012年(nian)上半(ban)年(nian),有機硅行業實現產品銷(xiao)售利潤(run)28.62億(yi)(yi)元(yuan),同(tong)比(bi)(bi)增長27.20%,實現利潤(run)總額15.44億(yi)(yi)元(yuan),較(jiao)(jiao)上年(nian)同(tong)期下降(jiang)1.87%。總體來看(kan),2012年(nian)上半(ban)年(nian)我國(guo)有機硅行業整(zheng)體經(jing)營情況較(jiao)(jiao)好,資(zi)產和產銷(xiao)規模均實現較(jiao)(jiao)快增長。
從有機硅(gui)(gui)的消(xiao)費(fei)量(liang)(liang)來看,數(shu)據顯示,2011年我(wo)國工業(ye)硅(gui)(gui)國內消(xiao)費(fei)量(liang)(liang)共計61萬噸,同比增長27.1%,其中(zhong)有機硅(gui)(gui)消(xiao)費(fei)量(liang)(liang)占(zhan)32.79%,較(jiao)上年下降(jiang)了3.67個(ge)百分點(dian),鋁合金鑄件消(xiao)費(fei)量(liang)(liang)也有所下降(jiang),而多晶硅(gui)(gui)消(xiao)費(fei)金屬(shu)硅(gui)(gui)的量(liang)(liang)則大幅提高了近10個(ge)百分點(dian)。
從進(jin)出(chu)(chu)(chu)口(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)來看,海關統計數據(ju)顯示,2011年(nian)我(wo)國(guo)工(gong)業(ye)硅(gui)(gui)出(chu)(chu)(chu)口(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)量(liang)為54.1萬(wan)(wan)(wan)噸(dun),同(tong)(tong)比(bi)下降(jiang)5.8%。其中(zhong)對(dui)日(ri)出(chu)(chu)(chu)口(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)16.1萬(wan)(wan)(wan)噸(dun),同(tong)(tong)比(bi)下降(jiang)4.7%;對(dui)韓出(chu)(chu)(chu)口(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)9.6萬(wan)(wan)(wan)噸(dun),同(tong)(tong)比(bi)增(zeng)加24.6%;對(dui)歐出(chu)(chu)(chu)口(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)9.8萬(wan)(wan)(wan)噸(dun),同(tong)(tong)比(bi)下滑14.1%,實(shi)現進(jin)出(chu)(chu)(chu)口(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)總額(e)10.75億美(mei)元(yuan),其中(zhong)進(jin)口(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)額(e)7.79億美(mei)元(yuan),出(chu)(chu)(chu)口(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)額(e)2.95億美(mei)元(yuan),實(shi)現貿易逆差4.84億美(mei)元(yuan),貿易缺口(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)同(tong)(tong)比(bi)有所(suo)縮小(xiao);;2012年(nian)1-5月,國(guo)內工(gong)業(ye)硅(gui)(gui)累(lei)計出(chu)(chu)(chu)口(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)量(liang)為18.74萬(wan)(wan)(wan)噸(dun),其中(zhong)出(chu)(chu)(chu)口(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)量(liang)最多的(de)(de)(de)(de)是日(ri)本,為6.15萬(wan)(wan)(wan)噸(dun),占(zhan)(zhan)出(chu)(chu)(chu)口(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)總量(liang)的(de)(de)(de)(de)32.8%;其次是韓國(guo),出(chu)(chu)(chu)口(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)量(liang)占(zhan)(zhan)比(bi)為14.7%;出(chu)(chu)(chu)口(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)居前(qian)十的(de)(de)(de)(de)國(guo)家額(e)出(chu)(chu)(chu)口(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)總量(liang)占(zhan)(zhan)到全(quan)(quan)部(bu)出(chu)(chu)(chu)口(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)的(de)(de)(de)(de)76%。近幾(ji)年(nian)以及今后相當(dang)長(chang)的(de)(de)(de)(de)時(shi)間內,有機硅(gui)(gui)最強勁(jing)的(de)(de)(de)(de)需求來自亞洲,需求量(liang)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)長(chang)中(zhong)心將是中(zhong)國(guo)及太平洋(yang)地區,年(nian)均增(zeng)長(chang)率有望(wang)達到10%-15%,而隨著我(wo)國(guo)電子電氣、建筑、機械、冶金、汽(qi)車(che)、化工(gong)、紡織、醫療(liao)等行(xing)業(ye)的(de)(de)(de)(de)發展,我(wo)國(guo)有機硅(gui)(gui)的(de)(de)(de)(de)消費量(liang)仍將以大于20%的(de)(de)(de)(de)增(zeng)速增(zeng)長(chang)并成為全(quan)(quan)球(qiu)增(zeng)長(chang)最快(kuai)的(de)(de)(de)(de)市場。
市場概況
現狀
中國有(you)機硅(gui)工(gong)業經過20年尤其是“十五”期間的(de)自主開發建設,取得了(le)令人矚目的(de)成(cheng)就(jiu)。無(wu)論(lun)是甲基氯硅(gui)烷單體的(de)生產規模,還是有(you)機硅(gui)產品的(de)應用技術,都有(you)長足的(de)進步。
近(jin)些年(nian)來(lai),中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)的(de)有(you)(you)(you)(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)市(shi)(shi)場(chang)是全球(qiu)增(zeng)長最快的(de)市(shi)(shi)場(chang),有(you)(you)(you)(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)市(shi)(shi)場(chang)的(de)發展速(su)度(du)高(gao)于GDP增(zeng)速(su),增(zeng)幅(fu)超過(guo)25%。國(guo)(guo)(guo)內(nei)的(de)有(you)(you)(you)(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體規模(mo)發展迅速(su),1999年(nian)新興材料(liao)投入運行的(de)裝(zhuang)置(zhi)僅為2萬噸(dun)/年(nian),2007年(nian)下半(ban)年(nian)投產的(de)單體裝(zhuang)置(zhi)已達到了(le)10萬噸(dun)/年(nian)。到2008年(nian),中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)已形成藍星星火、新安集團(tuan)、吉化集團(tuan)、梅蘭集團(tuan)、江蘇鎮江宏(hong)達5家有(you)(you)(you)(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體生產企業,年(nian)產能達40萬噸(dun)。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)在(zai)建的(de)有(you)(you)(you)(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產能約有(you)(you)(you)(you)(you)(you)35萬噸(dun),擬建的(de)有(you)(you)(you)(you)(you)(you)80-100萬噸(dun)。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)有(you)(you)(you)(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)深加工及其應用,正在(zai)形成一批以高(gao)溫膠(jiao)、液體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)、紡織助(zhu)劑、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑等有(you)(you)(you)(you)(you)(you)特(te)色(se)的(de)企業和產業群,活躍(yue)在(zai)國(guo)(guo)(guo)內(nei)外市(shi)(shi)場(chang)。但另一方面,近(jin)些年(nian)國(guo)(guo)(guo)內(nei)有(you)(you)(you)(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)缺口仍然很大(da),2007年(nian)全年(nian)進口依賴(lai)率在(zai)50%左右。
前景
預(yu)計(ji)到(dao)2010年(nian)國內(nei)有(you)(you)機(ji)硅(gui)企業的產(chan)能(neng)(neng)將(jiang)達120萬(wan)(wan)噸/年(nian),加(jia)上(shang)道康寧和瓦克合資(zi)企業在(zai)(zai)江蘇張(zhang)家(jia)港建設的40萬(wan)(wan)噸/年(nian)裝置,總(zong)產(chan)能(neng)(neng)將(jiang)達到(dao)160萬(wan)(wan)噸/年(nian)。但(dan)未來(lai)3-5年(nian)中國有(you)(you)機(ji)硅(gui)消費仍將(jiang)保(bao)持(chi)(chi)25%左右的增(zeng)長,2010年(nian)之前國內(nei)有(you)(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)的自給率仍將(jiang)保(bao)持(chi)(chi)在(zai)(zai)較(jiao)低(di)的水平。到(dao)2009年(nian)后,中國有(you)(you)機(ji)硅(gui)行業將(jiang)進入產(chan)能(neng)(neng)釋放的集中期。預(yu)計(ji)2009年(nian)中國新(xin)增(zeng)有(you)(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)約為20萬(wan)(wan)噸左右。但(dan)國內(nei)單體(ti)總(zong)需求量為96萬(wan)(wan)噸左右,對(dui)外(wai)依存度仍然高達50%以(yi)上(shang)。
當(dang)前,世界有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)材料技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)發(fa)(fa)展(zhan)的(de)(de)(de)方向(xiang)是高性能(neng)、多功能(neng)和復合(he)(he)化,通過(guo)配合(he)(he)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)進步和添加(jia)新的(de)(de)(de)添加(jia)劑,并通過(guo)改變(bian)交聯方式、共聚、共混等改性技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu),實現有(you)(you)機(ji)聚合(he)(he)物與(yu)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)材料復合(he)(he),是當(dang)前有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)發(fa)(fa)展(zhan)的(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)方向(xiang)。科(ke)技(ji)(ji)工(gong)作者們根據(ju)需(xu)要(yao)通過(guo)下列(lie)幾種途(tu)徑設(she)計(ji)出各(ge)種不同(tong)分子結(jie)構的(de)(de)(de)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品(pin),滿(man)足(zu)不同(tong)場(chang)合(he)(he)特別(bie)是高科(ke)技(ji)(ji)發(fa)(fa)展(zhan)的(de)(de)(de)需(xu)要(yao)。近年(nian)來,盡(jin)管有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品(pin)越(yue)來越(yue)多,然而歸(gui)結(jie)起來,新型有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)材料應用開發(fa)(fa)所采(cai)用的(de)(de)(de)新技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)主要(yao)有(you)(you)三個方面:
1 交聯方式
有(you)機硅樹脂和(he)室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)其(qi)傳(chuan)統制備(bei)方(fang)式是利(li)用(yong)硅醇基(ji)(ji)和(he)烷氧基(ji)(ji)的(de)(de)(de)縮合反(fan)應,而(er)(er)利(li)用(yong)乙烯基(ji)(ji)和(he)氫(qing)的(de)(de)(de)加(jia)成(cheng)反(fan)應的(de)(de)(de)開發(fa)帶(dai)來了(le)(le)很大的(de)(de)(de)技術(shu)進(jin)步。加(jia)成(cheng)反(fan)應可控制固(gu)化(hua)速度(du),且無副產(chan)物生成(cheng),所以(yi)提高了(le)(le)制品的(de)(de)(de)電性(xing)能(neng)(neng)和(he)耐(nai)熱(re)性(xing)等物性(xing)。在(zai)縮合反(fan)應方(fang)面,也開發(fa)出用(yong)于單組分室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)各種交(jiao)聯(lian)劑(ji)(ji)。在(zai)原有(you)醋酸(suan)型(xing)(xing)、酮肟型(xing)(xing)和(he)醇型(xing)(xing)交(jiao)聯(lian)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)基(ji)(ji)礎上,開發(fa)了(le)(le)能(neng)(neng)使硅橡膠(jiao)(jiao)模量低、伸長大的(de)(de)(de)氨氧型(xing)(xing)和(he)酰(xian)胺(an)型(xing)(xing)交(jiao)聯(lian)劑(ji)(ji)。進(jin)而(er)(er)又開發(fa)了(le)(le)毒性(xing)小,固(gu)化(hua)快,在(zai)高溫(wen)下不分解(jie)的(de)(de)(de)丙酮型(xing)(xing)交(jiao)聯(lian)劑(ji)(ji)。
近年(nian)來,以硅氫(qing)加成(cheng)交(jiao)聯發展起(qi)來的液體(ti)硅橡(xiang)膠特(te)別引起(qi)人們重視,膠料有單組分和雙(shuang)組分,目前用得最多的是雙(shuang)組分。液體(ti)硅橡(xiang)膠拉伸強度可達 8~ 9M Pa,它生產效率高,每臺機(ji)器(qi)1年(nian)可生產106個(ge)部件,對小零件的制作可降(jiang)低 1/4 成(cheng)本。
2 聚合物的(de)化學改性
( 1) 增強塑(su)料 引(yin)進少量PDMS, 改進工程塑(su)料( 如尼龍、聚碳酸(suan)酯等)的(de)(de)(de)韌性(xing), 提高(gao)(gao)(gao)抗(kang)沖擊(ji)強度(du), 同時也(ye)(ye)能(neng)改進機(ji)械(xie)加(jia)工的(de)(de)(de)精密度(du) 。( 2)增強橡(xiang)膠(jiao) 往硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)中引(yin)入少部分(fen)(<20 %) 熱塑(su)性(xing)高(gao)(gao)(gao)分(fen)子(zi)(zi)代替二氧(yang)化(hua)硅(gui)等無機(ji)填(tian)料 ,可(ke)(ke)制(zhi)(zhi)成熱塑(su)性(xing)彈(dan)性(xing)體(ti)( TPE),可(ke)(ke)用(yong)塑(su)料方(fang)法加(jia)工成型(xing) ,強度(du)也(ye)(ye)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao)很(hen)多 。( 3) 改進表面性(xing)能(neng) 在(zai)某些(xie)高(gao)(gao)(gao)分(fen)子(zi)(zi)( 如環(huan)氧(yang)樹脂(zhi)、天然橡(xiang)膠(jiao)、聚酰(xian)亞(ya)胺(an)等) 中引(yin)入 PDM S ,即使數量僅為 1 %~ 3 %,也(ye)(ye)可(ke)(ke)使其(qi)(qi)表面性(xing)能(neng)改觀 。如從(cong)親水(shui)變(bian)為疏水(shui) ,加(jia)工時容易(yi)脫模 ,還可(ke)(ke)以(yi)改進潤滑性(xing)能(neng) ,使摩擦系數降低 ,在(zai)摩擦時不容易(yi)氧(yang)化(hua)破壞 。( 4) 制(zhi)(zhi)備分(fen)離膜(mo)(mo) PDM S 的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)率比其(qi)(qi)他(ta)高(gao)(gao)(gao)分(fen)子(zi)(zi)高(gao)(gao)(gao) 1 ~ 2 個數量級 ,但(dan)它的(de)(de)(de)強度(du)差(cha) , 不能(neng)單獨做(zuo)膜(mo)(mo) ,和(he)其(qi)(qi)他(ta)高(gao)(gao)(gao)分(fen)子(zi)(zi)結合解決了支撐問題 , 其(qi)(qi)選(xuan)擇系數也(ye)(ye)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao) 。( 5) 制(zhi)(zhi)備液(ye)晶骨(gu)骼 在(zai)聚氫甲基硅(gui)氧(yang)烷上(shang)通過硅(gui)氫加(jia)成反應接上(shang)各(ge)種介晶基團以(yi)制(zhi)(zhi)備高(gao)(gao)(gao)分(fen)子(zi)(zi)化(hua)的(de)(de)(de)液(ye)晶 ,使相變(bian)溫(wen)度(du)加(jia)寬 ,晶態比較穩(wen)定 , 某些(xie)液(ye)晶的(de)(de)(de)化(hua)學效應也(ye)(ye)明顯起(qi)來 。( 6) 降低加(jia)工溫(wen)度(du) 有些(xie)高(gao)(gao)(gao)分(fen)子(zi)(zi)如聚酰(xian)亞(ya)胺(an) 、聚芳酯等熔點很(hen)高(gao)(gao)(gao) , 加(jia)工時有熱分(fen)解 , 引(yin)入 PDMS 可(ke)(ke)降低其(qi)(qi)加(jia)工成型(xing)溫(wen)度(du) 。( 7) 醫用(yong)材(cai)料 由于有機(ji)硅(gui)在(zai)醫用(yong)材(cai)料方(fang)面應用(yong)廣(guang)泛多樣(yang) ,將(jiang)另(ling)行(xing)專論。
3 配合技術和新(xin)型添加劑
開發(fa)配合技(ji)術(shu) , 加(jia)(jia)(jia)(jia)工技(ji)術(shu)和(he)添(tian)(tian)(tian)加(jia)(jia)(jia)(jia)新添(tian)(tian)(tian)加(jia)(jia)(jia)(jia)劑(ji) 。配合技(ji)術(shu)的(de)(de)進步和(he)添(tian)(tian)(tian)加(jia)(jia)(jia)(jia)新的(de)(de)添(tian)(tian)(tian)加(jia)(jia)(jia)(jia)劑(ji)賦予功能性(xing)(xing)的(de)(de)實例(li)越來(lai)越多 。例(li)如添(tian)(tian)(tian)加(jia)(jia)(jia)(jia)炭黑開發(fa)了導電硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao) 。目前(qian) ,真空澆注(zhu)成型(xing)和(he)超高(gao)(gao)(gao)頻連續擠出成型(xing)( UH F) 等先進的(de)(de)加(jia)(jia)(jia)(jia)工技(ji)術(shu)已得到開發(fa)和(he)應(ying)用 。目前(qian)國(guo)(guo)內(nei)外分別用添(tian)(tian)(tian)加(jia)(jia)(jia)(jia)不(bu)(bu)同類型(xing)添(tian)(tian)(tian)加(jia)(jia)(jia)(jia)劑(ji)的(de)(de)方法提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)熱穩(wen)(wen)定性(xing)(xing) ,都取得較好(hao)的(de)(de)效(xiao)果 。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)科學院北京化(hua)(hua)學研究所采(cai)用添(tian)(tian)(tian)加(jia)(jia)(jia)(jia)硅(gui)(gui)氮環(huan)體(ti)或(huo)聚合體(ti) ,以消除硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)端羥基和(he)水(shui)引發(fa)的(de)(de)主鏈(lian)降解 , 并能有(you)(you)效(xiao)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在(zai)封閉(bi)體(ti)系(xi)內(nei)的(de)(de)熱穩(wen)(wen)定性(xing)(xing) 。采(cai)取添(tian)(tian)(tian)加(jia)(jia)(jia)(jia)自行創新合成的(de)(de)特殊高(gao)(gao)(gao)分子化(hua)(hua)合物(wu) ,在(zai)高(gao)(gao)(gao)溫場(chang)合下( 250 ℃以上) ,能產(chan)生離(li)子 , 多次阻(zu)止(zhi)自由基氧(yang)(yang)化(hua)(hua)和(he)再氧(yang)(yang)化(hua)(hua) 。最終形成熱穩(wen)(wen)定的(de)(de)產(chan)物(wu) ,有(you)(you)效(xiao)阻(zu)止(zhi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)側鏈(lian)的(de)(de)熱高(gao)(gao)(gao)溫降解 , 使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱時(shi)間(jian)( 在(zai) 250 ~ 350 ℃下) 提高(gao)(gao)(gao) 2 ~ 5 倍 。經北京航空材料研究院應(ying)用 , 將它加(jia)(jia)(jia)(jia)入(ru)二甲基室溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)(zhong) , 在(zai)特定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)體(ti)系(xi)中(zhong)(zhong) ,經 300 ℃、600h 長時(shi)間(jian)熱空氣(qi)考核 , 仍未失去(qu)彈性(xing)(xing) , 已投入(ru)實際(ji)應(ying)用 。另外 ,我們通過(guo)在(zai)高(gao)(gao)(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)(zhong)添(tian)(tian)(tian)加(jia)(jia)(jia)(jia)極少量的(de)(de)有(you)(you)機硅(gui)(gui)抗黃變劑(ji)和(he)在(zai)環(huan)氧(yang)(yang)樹脂中(zhong)(zhong)加(jia)(jia)(jia)(jia)入(ru)不(bu)(bu)超過(guo)1 %的(de)(de)特殊有(you)(you)機硅(gui)(gui)聚合物(wu) , 分別達(da)到抗黃變和(he)改變環(huan)氧(yang)(yang)樹脂表(biao)面性(xing)(xing)能( 不(bu)(bu)粘其他材料以及(ji)光滑等) , 達(da)到內(nei)脫模等目的(de)(de)。
總體(ti)上說 , 有(you)(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)材(cai)料技術(shu)的(de)(de)發展趨勢主(zhu)要(yao)體(ti)現(xian)在有(you)(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)以及有(you)(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)高分(fen)子(zi)(zi)功能化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)實現(xian) ,具體(ti)主(zhu)要(yao)包括以下(xia)諸(zhu)方(fang)面的(de)(de)微觀(guan)技術(shu)手段 :( 1) 變換(huan)硅(gui)(gui)氧(yang)烷分(fen)子(zi)(zi)結(jie)構 , 例(li)(li)如(ru)(ru)變換(huan)分(fen)子(zi)(zi)的(de)(de)大小(xiao) 、形狀( 線(xian)狀 、分(fen)枝(zhi)狀) 、交聯(lian)密度(du)等 。(2) 改變結(jie)合(he)在硅(gui)(gui)原子(zi)(zi)上的(de)(de)有(you)(you)(you)(you)機基(ji)團(tuan) ,例(li)(li)如(ru)(ru)烷基(ji)( 甲基(ji) 、乙基(ji)多(duo)碳基(ji)) 、苯基(ji) 、乙烯基(ji) 、氫基(ji) 、聚(ju)(ju)醚基(ji)等 。( 3) 選擇(ze)不同的(de)(de)固(gu)化(hua)(hua)(hua)方(fang)法 。例(li)(li)如(ru)(ru)過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)固(gu)化(hua)(hua)(hua) 、脫(tuo)(tuo)氫反(fan)應(ying)(ying) 、脫(tuo)(tuo)水反(fan)應(ying)(ying) 、加成反(fan)應(ying)(ying) 、脫(tuo)(tuo)醇反(fan)應(ying)(ying) 、脫(tuo)(tuo)酮肟反(fan)應(ying)(ying) 、紫外光固(gu)化(hua)(hua)(hua) 、電子(zi)(zi)束固(gu)化(hua)(hua)(hua)等 。( 4) 采用有(you)(you)(you)(you)機樹脂(zhi)改性(共聚(ju)(ju) 、混(hun)合(he)) 。例(li)(li)如(ru)(ru)環(huan)氧(yang) 、醇酸(suan) 、聚(ju)(ju)醚、丙烯酸(suan)等 。( 5) 選擇(ze)不同填料 。例(li)(li)如(ru)(ru)金屬皂、二氧(yang)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui) 、碳黑(hei) 、氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鈦等 。(6) 選擇(ze)各(ge)種(zhong)不同二次加工(gong)技術(shu) 。例(li)(li)如(ru)(ru)乳液 、溶(rong)液脂(zhi) 、煉膠 、膠粘(zhan)帶等 。( 7) 采用各(ge)種(zhong)共聚(ju)(ju)技術(shu) ,如(ru)(ru)本(ben)體(ti)聚(ju)(ju)合(he)、嵌段聚(ju)(ju)合(he) 、乳液聚(ju)(ju)合(he)等。
關于發展我國有機(ji)硅工(gong)業(ye)的若干建議(yi)目前全(quan)球(qiu)有機(ji)硅需求正(zheng)在迅(xun)速增長(chang) , 有機(ji)硅正(zheng)進入新一輪增長(chang)期 , 國外有機(ji)硅公司在中(zhong)國的強勢發展壯大(da) , 對中(zhong)國有機(ji)硅工(gong)業(ye)產生了巨大(da)影響 , 中(zhong)國有機(ji)硅工(gong)業(ye)面臨新的機(ji)遇和更加高層次的新一輪競爭 ,建議(yi)從以下幾方面考慮應對措施。
( 1) 擴大苯基(ji)甲(jia)基(ji)硅(gui)氧烷系(xi)列產(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin) 、硅(gui)樹脂 、硅(gui)烷偶聯劑等產(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)生產(chan)(chan)(chan)(chan)規(gui)模(mo)和(he)品(pin)(pin)種 。苯基(ji)甲(jia)基(ji)硅(gui)氧烷系(xi)列產(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin) 、硅(gui)樹脂和(he)有機硅(gui)偶聯劑在(zai)我(wo)國已有一定生產(chan)(chan)(chan)(chan)基(ji)礎 , 且具有原料(liao) 、能源 、產(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)價格(ge)優勢(shi) , 是我(wo)國可以與國外競(jing)(jing)爭 , 在(zai)競(jing)(jing)爭中求勝的強項 ; 且市(shi)場需(xu)求不斷增長 , 產(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)價格(ge)和(he)附加值高 ,我(wo)們應把(ba)它列為(wei)重點產(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin) , 從生產(chan)(chan)(chan)(chan)規(gui)模(mo)和(he)品(pin)(pin)種盡(jin)快(kuai)發展。
( 2) 實施(shi)產(chan)業(ye)(ye)(ye)結(jie)構調(diao)整 ,逐步(bu)形成甲基氯(lv)硅(gui)烷(wan)產(chan)業(ye)(ye)(ye)鏈 。近幾年(nian) ,國內幾大甲基氯(lv)硅(gui)烷(wan)生產(chan)廠都在近期要建(jian)立 7 萬(wan) ~ 10 萬(wan) t/a 生產(chan)裝置(zhi) , 應該在擴建(jian)甲基氯(lv)硅(gui)烷(wan)的(de)(de)同(tong)(tong)時引進國外(wai)技術(shu)成果 ; 或以組合(he)或聯合(he)形式同(tong)(tong)步(bu)實現(xian)聚合(he)物的(de)(de)規模擴大生產(chan) , 實施(shi)產(chan)品的(de)(de)結(jie)構調(diao)整 ,并繼續做好(hao)具(ju)有我國特(te)色(se)的(de)(de)一(yi)甲基三氯(lv)硅(gui)烷(wan)和(he)甲基氯(lv)硅(gui)烷(wan)高(gao)沸物的(de)(de)綜合(he)利用 , 提高(gao)經濟效益 ,增強企業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)競爭力(li)和(he)抗風險能(neng)力(li)。
( 3) 充分(fen)發揮行(xing)業協(xie)(xie)會(hui)作(zuo)用 , 實現國(guo)內(nei)資源組合與(yu)聯(lian)合統一價格策略 。實現觀念轉變改變國(guo)內(nei)有機硅(gui)(gui)資源 , 優化(hua)實現重組與(yu)聯(lian)合 ,在此基(ji)礎上尋(xun)求國(guo)際(ji)化(hua)的合作(zuo) ,依托國(guo)外大公司的優勢 ,同時發揮我們(men)的本土優勢 ,找到雙方利(li)益的共同點 , 通過(guo)合資 、合作(zuo) 、技術共享(xiang)等各種方式(shi) , 學習(xi)國(guo)外成功經驗 , 使(shi)國(guo)內(nei)有機硅(gui)(gui)工業快(kuai)速(su)溶入國(guo)際(ji)先(xian)進行(xing)列 。另外 , 為了保護中國(guo)有機硅(gui)(gui)工業企業利(li)益 ,應在行(xing)業協(xie)(xie)會(hui)協(xie)(xie)調(diao)組織下做(zuo)好國(guo)內(nei)有機硅(gui)(gui)價格這(zhe)一關鍵性工作(zuo)。
( 4) 加(jia)大(da)投入(ru) ,推(tui)進科技創新(xin) , 開(kai)展應用(yong)研(yan)(yan)(yan)(yan)究(jiu) ,注重人力資源的開(kai)發(fa) 。加(jia)大(da)科研(yan)(yan)(yan)(yan)開(kai)發(fa)投入(ru) ,形成企業研(yan)(yan)(yan)(yan)究(jiu)院(yuan)所 、大(da)專院(yuan)校各具有(you)特色 ,有(you)不同側(ce)重面的科研(yan)(yan)(yan)(yan)隊伍 ,在基礎和創新(xin)研(yan)(yan)(yan)(yan)究(jiu)同時 ,成立專門從事產(chan)品應用(yong)開(kai)發(fa) 、市場研(yan)(yan)(yan)(yan)究(jiu)專業隊伍 ,相互合作交流(liu) ,共同開(kai)發(fa)有(you)機硅前沿領域 ,研(yan)(yan)(yan)(yan)究(jiu)放在重點應用(yong)領域或(huo)重點產(chan)品高附加(jia)值(zhi)產(chan)品方(fang)面。
上一篇: 合成樹脂
下一篇: PVC