有机硅
有机硅化合物,是指含有Si-O键、且至少有一个有机基是直接与硅 原子相连的化合物,习惯上也常把那些通过氧、硫、氮等使有机基与硅原子相连接的化合物也当作有机硅化合物。其中,以硅氧键(-Si-0-Si-)为骨架组成的聚硅氧烷,是有机硅化合物中为数最多,研究最深、应用最广的一类,约占总用量的90%以上。
- Si原子上充足的甲基将高能量的聚硅氧烷主链屏蔽起来;
- C-H无极性,使分子间相互作用力十分微弱;
- Si-O键长较长,Si-O-Si键键角大。
- Si-O键是具有50%离子键特征的共价键(共价键具有方向性,离子键无方向性)。
由于有机硅独特的结构,兼备了无机材料与有机材料的性能,具有表面张力低、粘温系数小、压缩性高、气体渗透性高等基本性质,并具有耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等优异特性。
广泛应用于航空航天、电子电气、建筑、运输、化工、纺织、食品、轻工、医疗等行业,其中有机硅主要应用于密封、粘合、润滑、涂层、表面活性、脱模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。随着有机硅数量和品种的持续增长,应用领域不断拓宽,形成化工新材料界独树一帜的重要产品体系,许多品种是其他化学品无法替代而又必不可少的。
有机硅材料按其形态的不同,可分为:硅烷偶联剂(有机硅化学试剂)、硅油(硅脂、硅乳液、硅表面活性剂)、高温硫化硅橡胶、液体硅橡胶、硅树脂、复合物等。
多用途、柔顺的有机硅为个人护理及家居清洁产品带来了众多的优良品质——质感丰富、丝般顺滑,使用光泽、柔顺。有机硅可以液体、乳剂、树脂、蜡质及混合物等
形态出现,因此是化妆及家用的一种重要的功能成
分。可以确保某些产品在购买之后的很长时间仍能
保持其品质及效果。
有机硅具有众多不同特性:
•可涂抹性
•感官特性(柔顺)
•非刺激性
•非沾污性
•有效温度范围极宽
•在水中仍能保持其主要特性
•多用途,可以各种形态供货
•化学稳定性好
•环境兼容性好
典型应用
彩色化妆品、防晒霜、护发产品、止汗剂以及除臭剂均受益于有机硅。有了有机硅,洗涤剂、织物柔软剂、厨房及浴室清洁剂、上光剂及蜡剂更加柔顺、有效、美观。
消费者受益
保护
含有有机硅的个人护理产品及家居清洁用品可以保证您的健康。某些个人护理产品中的有机硅可以形成一层保护屏障,在确保皮肤充分呼吸的同时仍能保持最佳湿度。有机硅还可以增加防晒配方中的防晒指数(SPF),避免用户受到紫外线的伤害。高性能、高保护、多用途,引领生活方式有机硅正改变着我们的现在,描绘着我们的未来
性能
有机硅可以提高产品的品质及性能。它们的多用途和多种不同特性可以帮助设计人员及造商满足消费者对产品柔顺、有效、易用的需求。
•硅油的弹性提高了面部化妆品、洗液、清洁霜、止汗剂及除臭产品的涂抹性及平滑度
•有机硅可以延长口红、眼影及粉底在皮肤上的驻留时间,并保持其色泽。
洗发水及护发剂中的有机硅可以使泡沫稳定、色泽更好、体感更佳,使头发更为顺滑。
•头发定形产品中的有机硅可以提高定型力。
•有机硅可以使止汗剂及除臭剂更为美观、有效,并且不会留下残留。有机硅作为一道非凉性、不刺激的屏障,可以减少除臭剂及止汗剂中的白色残留及胶粘感觉。有机硅还使得透明止汗剂凝胶成为可能。
•有机硅作为洗涤剂中的消泡剂,可以在洗涤过程中确保有效控制泡沫,使得洗涤剂不会溢出洗衣机。
•织物柔软剂中的有机硅具有柔软特性,可以使织物如同“崭新”的一样。有机硅的弹性可以抚平皱纹。
•有机硅可以增加光泽、易于涂抹并且不会与表面材料发生化学反应,因此是地板、厨房以及浴室台面等家居表面上光剂及清洁剂的理想成分。有机硅还可以提高皮鞋清洁及上光产品的性能。
有机硅产品由中间体通过聚合反应,并添加各类无机填料或改性助剂制得。主要产品有硅橡胶、硅油及二
次加工品、硅树脂及硅烷偶联剂四大类。硅橡胶是有机硅聚合物中的重要产品之一,在所有橡胶品种中,硅橡胶具有最广的工作温度范围(-100℃~350℃),耐高低温性能优异。硅橡胶按其硫化机理可分为有机过氧化物引发自由基交联型(热硫化型)、缩聚反应型(室温硫化型)和加成反应型三大类。硅橡胶再通过模压、挤出等硫化成型工艺,可制得导电按键、密封圈、泳帽等最终直接用品。
由于有机硅具有优异的性能,因此其应用范围非常广泛。它不仅可作为航空、尖端技术、军事技术部门的特种材料使用,而且也应用于建筑、电子电气、纺织、汽车、机械、皮革造纸、化工轻工、金属和油漆、医药医疗等国民经济各部门。
硅油及其衍生物的主要应用为:脱膜剂、减震油、介电油、液压油、热传递油、扩散泵油、消泡剂、润滑剂、疏水剂、油漆添加剂、抛光剂、化妆品和日常生活用品添加剂、表面活性剂、颗粒和纤维处理剂、硅脂、絮凝剂。
硅橡胶分为室温硫化硅橡胶和高温硫化硅橡胶。前者主要应用于:密封剂、粘合剂、保形涂料、垫片、泡沫橡胶、模压部件、封装材料、电气绝缘、玻璃装配、医疗植入物、外科手术辅助材料、制模材料;后者主要应
用于:管材和软管、带材、电线电缆绝缘材料、外科手术辅助材料、阻燃橡胶件、穿透密封材料、模压部件、压花辊筒、汽车点火电缆和火花塞罩、挤压部件、医疗植入物、层压制品、导电橡胶、纤维涂料、泡沫橡胶。
硅树脂主要应用于:清漆、绝缘漆、模塑化合物、保护涂料、封装材料、接合涂料、压敏胶、层压树脂、脱膜剂、粘合剂、砖石防水剂。
硅烷偶联剂主要应用于油漆、塑料和橡胶加工、粘合剂。
有机硅不仅可作为一种基础材料、结构材料在工业生产中大量应用,还可作为助剂或辅助材料与其他材料共用或改善其他材料的的工艺性能。
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