一、有機硅材料的結構
有機硅產(chan)品的(de)(de)(de)(de)基本(ben)結構單元是由硅-氧鏈(lian)節構成(cheng)的(de)(de)(de)(de),側鏈(lian)則通過硅原子與其他各(ge)種有(you)(you)(you)機(ji)基團(tuan)相(xiang)連。因此,在有(you)(you)(you)機(ji)硅產(chan)品的(de)(de)(de)(de)結構中既含有(you)(you)(you)"有(you)(you)(you)機(ji)基團(tuan)",又含有(you)(you)(you)"無機(ji)結構",這(zhe)種特殊(shu)的(de)(de)(de)(de)組(zu)成(cheng)和分子結構使它集有(you)(you)(you)機(ji)物的(de)(de)(de)(de)特性(xing)與無機(ji)物的(de)(de)(de)(de)功能于一(yi)身。有(you)(you)(you)機(ji)硅材料具有(you)(you)(you)獨特的(de)(de)(de)(de)結構:
1、Si原子上充足(zu)的甲基將高能量的聚(ju)硅氧烷(wan)主鏈屏蔽起來。
2、C-H無(wu)極性,使分(fen)子間相互作用力十(shi)分(fen)微(wei)弱。
3、Si-O鍵(jian)長較長,Si-O-Si鍵(jian)鍵(jian)角(jiao)大。
4、Si-O鍵(jian)是(shi)具(ju)有50%離(li)子鍵(jian)特(te)征的(de)共(gong)價鍵(jian)(共(gong)價鍵(jian)具(ju)有方向性(xing),離(li)子鍵(jian)無(wu)方向性(xing))。
二、有機硅的性能特點是什么
由于有機硅獨特的結構,兼備了無機材料與有機材料的性能,具有表面張力低、粘溫系數小、壓縮性高、氣體滲透性高等基本性質,并具有耐高低溫、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,廣泛應用于航空航天、電子電氣、建筑、運輸、化工、紡織、食品、輕工、醫療等行業,其中有機硅主要應用于密封、粘合、潤滑、涂層、表面活性、脫模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。與其他高分子材料相比,有機硅產品的最突出(chu)性能是:
1、耐溫特性
有機(ji)(ji)硅(gui)產品(pin)是以硅(gui)-氧(Si-O)鍵為(wei)(wei)主鏈結構的(de),C-C鍵的(de)鍵能(neng)(neng)(neng)為(wei)(wei)82.6千卡/克分子,Si-O鍵的(de)鍵能(neng)(neng)(neng)在有機(ji)(ji)硅(gui)中為(wei)(wei)121千卡/克分子,所以有機(ji)(ji)硅(gui)產品(pin)的(de)熱穩定性(xing)(xing)高,高溫(wen)(wen)下(或輻射(she)照射(she))分子的(de)化學鍵不斷裂、不分解。有機(ji)(ji)硅(gui)不但可(ke)耐高溫(wen)(wen),而且(qie)也耐低溫(wen)(wen),可(ke)在一個很寬的(de)溫(wen)(wen)度范圍內使用。無(wu)論是化學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)還是物(wu)理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng),隨(sui)溫(wen)(wen)度的(de)變化都(dou)很小。
2、耐候性
有(you)機(ji)硅(gui)產品的(de)主鏈為-Si-O-,無雙鍵存在(zai),因此不易被(bei)紫外光和(he)臭氧所分(fen)(fen)解。有(you)機(ji)硅(gui)具(ju)有(you)比其他高分(fen)(fen)子(zi)材料更好(hao)的(de)熱穩(wen)定(ding)性(xing)以(yi)及耐輻(fu)照(zhao)和(he)耐候能力。有(you)機(ji)硅(gui)中自然環境(jing)下的(de)使用壽命可達幾十年。
3、電氣絕緣性能
有機硅產品(pin)都具有良好的(de)電(dian)(dian)絕(jue)緣(yuan)性能,其介電(dian)(dian)損耗、耐(nai)(nai)(nai)電(dian)(dian)壓、耐(nai)(nai)(nai)電(dian)(dian)弧、耐(nai)(nai)(nai)電(dian)(dian)暈、體(ti)積(ji)電(dian)(dian)阻系數(shu)和(he)表面電(dian)(dian)阻系數(shu)等(deng)均(jun)在絕(jue)緣(yuan)材(cai)料中名列前茅(mao),而且它們的(de)電(dian)(dian)氣性能受溫度和(he)頻率的(de)影響很(hen)小。因此(ci),它們是一種(zhong)穩定的(de)電(dian)(dian)絕(jue)緣(yuan)材(cai)料,被(bei)廣(guang)泛應用于電(dian)(dian)子、電(dian)(dian)氣工業上。有機硅除(chu)了具有優(you)(you)良的(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性外,還具有優(you)(you)異(yi)的(de)拒水性,這是電(dian)(dian)氣設備在濕態條件下使用具有高可靠(kao)性的(de)保障(zhang)。
4、生物特性
生物活性有(you)(you)機硅(gui)是人體必需(xu)的(de)一種(zhong)的(de)營養素。有(you)(you)機硅(gui)是構成(cheng)人體組織和參與新(xin)陳代謝的(de)重(zhong)要元素。存(cun)于人體的(de)每一個細胞當中,作為(wei)細胞構建的(de)支(zhi)撐,同時幫助其(qi)他重(zhong)要物質如鎂,磷,鈣等吸收。人體只(zhi)能通(tong)過食物不斷(duan)獲得有(you)(you)機硅(gui)。
科學家們認為,有(you)機(ji)硅主(zhu)要(yao)以三種形(xing)式存在于人體中:
(1)可(ke)溶(rong)性有(you)機硅,占重量的10%。
(2)百(bai)分之三(san)十(shi)存在于(yu)各種細胞基(ji)。
(3)60%用來合成蛋白質這說明我們每天(tian)所需的有機硅是相當(dang)高。
如(ru)果要保持5年,10年甚至于(yu)是(shi)30年的(de)年輕程度,每(mei)天攝入有(you)機硅(gui)20-30毫克的(de)有(you)機硅(gui)尤為重要。
5、低表面張力和低表面能
有機硅的(de)主鏈(lian)十分柔順,其(qi)分子間的(de)作用力(li)比碳氫(qing)化(hua)合(he)物要弱得多,因此,比同分子量的(de)碳氫(qing)化(hua)合(he)物粘度低(di),表(biao)面(mian)張(zhang)力(li)弱,表(biao)面(mian)能(neng)(neng)小(xiao),成膜(mo)能(neng)(neng)力(li)強。這種低(di)表(biao)面(mian)張(zhang)力(li)和低(di)表(biao)面(mian)能(neng)(neng)是它獲得多方(fang)面(mian)應用的(de)主要原(yuan)因:疏水(shui)、消泡(pao)、泡(pao)沫穩定、防(fang)粘、潤滑(hua)、上光等各項優異(yi)性能(neng)(neng)。