有機硅膠的特性及發(fā)展趨勢

有機硅膠的特性

有機硅膠的基本結構單元是由硅－氧鏈節(jié)構成的，側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構中既含有“有機基團”，又含有“無機結構”，這種特殊的組成和分子結構使它集有機物的特性與無機物的功能于一身。有機硅膠產品突出的性能有：

1.耐高溫性

由于有機硅分子結構有類似于無機高分子的結構特征，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℃ 范圍內長期使用，特殊的制品可在-100~300℃ 內使用，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，

具有反應活性，且定向性強，可在低溫下經催化劑作用交聯成憎水膜。

5.透氣性

由于聚硅氧烷分子呈螺旋狀結構， 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、體積電阻系數和表面電阻系數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、催化體系，經充分交聯后的產物無毒、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改變有機硅膠的物理性能和化學反應活性。

(3)與其他材料復合使用：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。