有機硅膠的特性及發(fā)展趨勢

有機硅膠的特性

有機硅膠的基本結(jié)構(gòu)單元是由硅－氧鏈節(jié)構(gòu)成的，側(cè)鏈則通過硅原子與其他各種有機基團相連。

因此，在有機硅涂層材料的結(jié)構(gòu)中既含有“有機基團”，又含有“無機結(jié)構(gòu)”，這種特殊的組成和分子結(jié)構(gòu)使它集有機物的特性與無機物的功能于一身。有機硅膠產(chǎn)品突出的性能有：

1.耐高溫性

由于有機硅分子結(jié)構(gòu)有類似于無機高分子的結(jié)構(gòu)特征，其鍵能很高，所以具有優(yōu)良的耐熱性能。

橡膠型有機硅膠的使用溫度約在250℃ ，樹脂型有機硅膠可在350℃長期使用。

2.耐低溫性

橡膠型有機硅膠的鍵長長，鍵角大，非常柔軟。其玻璃化溫度一般在-123℃ 左右，可在-5O～250℃ 范圍內(nèi)長期使用，特殊的制品可在-100~300℃ 內(nèi)使用，如含7．5 (摩爾含量)苯基的硅橡膠在-112℃下仍保持彈性。

3.耐候性

有機硅膠主鏈中無雙鍵存在，因此，不易被紫外光和臭氧所分解。長期暴露在室外或臭氧濃度很高的環(huán)境中，也不會發(fā)生龜裂和黏性蠕變，物理性能和電性能基本無變化。樹脂型有機硅膠即使在紫外線強烈照射下，也不會黃變，其色彩可保持多年不變。

4.疏水性

在有機硅膠中， 甲基以鍵與硅原子相連，從而增加了自由旋轉(zhuǎn)的空間，而朝外排列的甲基上的氫原子又與水的氫原子相互排斥，使水分子難與親水性的氧接近，因而具有較強的憎水性。含有Si—H鍵的甲基氫聚硅氧烷或聚乙基氫硅氧烷，

具有反應(yīng)活性，且定向性強，可在低溫下經(jīng)催化劑作用交聯(lián)成憎水膜。

5.透氣性

由于聚硅氧烷分子呈螺旋狀結(jié)構(gòu)， 自由空間大，故硅橡膠型涂層薄膜具有良好的氣體及蒸氣透過性，如在室溫下，對空氣中氮氣、氧氣、二氧化碳等氣體的透過率比天然橡膠高30～5O倍，并且有選擇性。因而已廣泛用于氣體和水蒸氣的分離膜、人工心肺機、富氧裝置等方面。

6.低表面張力和低表面能

有機硅的主鏈十分柔順，其分子間的作用力比碳氫化合物要弱得多，因此，比同分子量的碳氫化合物粘度低，表面張力弱，表面能小，成膜能力強。這種低表面張力和低表面能是它獲得多方面應(yīng)用的主要原因：疏水、消泡、泡沫穩(wěn)定、防粘、潤滑、上光等各項優(yōu)異性能。

7. 電氣絕緣性能

有機硅產(chǎn)品都具有良好的電絕緣性能，其介電損耗、耐電壓、耐電弧、耐電暈、體積電阻系數(shù)和表面電阻系數(shù)等均在絕緣材料中名列前茅，而且它們的電氣性能受溫度和頻率的影響很小。因此，它們是一種穩(wěn)定的電絕緣材料，被廣泛應(yīng)用于電子、電氣工業(yè)上。

有機硅除了具有優(yōu)良的耐熱性外，還具有優(yōu)異的拒水性，這是電氣設(shè)備在濕態(tài)條件下使用具有高可靠性的保障。

8.生理惰性(無毒性)

有機硅彈性體在正確選擇可靠的交聯(lián)、催化體系，經(jīng)充分交聯(lián)后的產(chǎn)物無毒、無害，可用于食品和醫(yī)療行業(yè)。

有機硅膠的發(fā)展趨勢

綜上所述，由于有機硅膠具有許多優(yōu)異的物理化學性能，使其可以在許多場合和環(huán)境中使用，必將在更多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。今后一段時間，有機硅膠將在以下幾個方面取得快速發(fā)展。

(1)固化方式的改進：從傳統(tǒng)的熱固化向輻射固化、微波固化方面發(fā)展。當前，紫外光固化的硅氧烷防黏劑和光纖涂層已經(jīng)取得重要進展。

(2)功能性基團的引入：用氨基、環(huán)氧基、烯丙基、羥基等代替常用的甲基、苯基，可以在很寬的范圍內(nèi)改變有機硅膠的物理性能和化學反應(yīng)活性。

(3)與其他材料復(fù)合使用：盡管有機硅膠具有許多優(yōu)異的性能，但也存在強度低、與基材的黏結(jié)性差等缺點，通過與環(huán)氧、丙烯酸酯類、聚氨酯等樹脂接枝、嵌段共聚的方法改性，可以達到性能互補的效果。