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有機硅材料的結構 有機硅的性能特點是什么

本文章由注冊用戶 時代工業園 上傳提供 2025-04-02 評論 0
摘要:有機硅是指含有Si-O鍵、且至少有一個有機基是直接與硅原子相連的化合物,具有優異的熱穩定性、化學穩定性、電氣絕緣性、耐候性和生物相容性等特點。它們可以在高溫、高壓、高濕等惡劣環境下保持穩定的性能,因此被廣泛應用于航空航天、汽車、電子、建筑、化工、醫療等多個領域。下面來了解下有機硅材料的結構,有機硅的性能特點。

一、有機硅材料的結構

有機硅產品的(de)基本結構(gou)單元(yuan)是由硅(gui)-氧鏈節構(gou)成的(de),側鏈則(ze)通過硅(gui)原(yuan)子與(yu)其他各種有(you)機(ji)基團相連(lian)。因此,在有(you)機(ji)硅(gui)產品的(de)結構(gou)中(zhong)既(ji)含有(you)"有(you)機(ji)基團",又含有(you)"無(wu)(wu)機(ji)結構(gou)",這種特殊(shu)的(de)組成和(he)分子結構(gou)使它集有(you)機(ji)物(wu)的(de)特性與(yu)無(wu)(wu)機(ji)物(wu)的(de)功(gong)能于一(yi)身。有(you)機(ji)硅(gui)材料具有(you)獨特的(de)結構(gou):

1、Si原子上充足的(de)甲基將(jiang)高能(neng)量(liang)的(de)聚硅(gui)氧烷主鏈屏蔽起來。

2、C-H無極性(xing),使(shi)分(fen)子(zi)間(jian)相互(hu)作用力十分(fen)微(wei)弱。

3、Si-O鍵長較長,Si-O-Si鍵鍵角大(da)。

4、Si-O鍵(jian)是具(ju)有50%離子鍵(jian)特(te)征的共(gong)價(jia)鍵(jian)(共(gong)價(jia)鍵(jian)具(ju)有方(fang)(fang)向性(xing),離子鍵(jian)無(wu)方(fang)(fang)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(yu)其(qi)他高分子材料相比,有(you)機硅產(chan)品的(de)最(zui)突出性能是(shi):

1、耐溫特性

有(you)(you)機硅(gui)(gui)產(chan)品是(shi)(shi)以(yi)硅(gui)(gui)-氧(Si-O)鍵(jian)(jian)(jian)(jian)為(wei)(wei)主鏈結構的(de),C-C鍵(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)鍵(jian)(jian)(jian)(jian)能為(wei)(wei)82.6千卡(ka)/克分子(zi),Si-O鍵(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)鍵(jian)(jian)(jian)(jian)能在有(you)(you)機硅(gui)(gui)中(zhong)為(wei)(wei)121千卡(ka)/克分子(zi),所以(yi)有(you)(you)機硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)熱(re)穩(wen)定性(xing)高,高溫(wen)(wen)下(或輻射照射)分子(zi)的(de)化(hua)(hua)學鍵(jian)(jian)(jian)(jian)不(bu)(bu)斷裂(lie)、不(bu)(bu)分解。有(you)(you)機硅(gui)(gui)不(bu)(bu)但可(ke)耐高溫(wen)(wen),而且也耐低溫(wen)(wen),可(ke)在一個很寬的(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)范圍內使(shi)用。無論是(shi)(shi)化(hua)(hua)學性(xing)能還是(shi)(shi)物理(li)機械性(xing)能,隨溫(wen)(wen)度(du)(du)的(de)變化(hua)(hua)都很小(xiao)。

2、耐候性

有機硅(gui)產品的(de)主(zhu)鏈(lian)為-Si-O-,無雙鍵存在(zai),因此不易被紫外光和(he)臭氧(yang)所分(fen)解。有機硅(gui)具有比(bi)其(qi)他高分(fen)子材料更(geng)好的(de)熱穩定(ding)性(xing)以及耐輻照(zhao)和(he)耐候能力。有機硅(gui)中自然環(huan)境(jing)下的(de)使用壽命可(ke)達幾(ji)十年。

3、電氣絕緣性能

有(you)(you)(you)機硅(gui)產品都具有(you)(you)(you)良好的(de)電(dian)(dian)(dian)絕緣(yuan)性(xing)能,其(qi)介電(dian)(dian)(dian)損耗、耐(nai)(nai)電(dian)(dian)(dian)壓、耐(nai)(nai)電(dian)(dian)(dian)弧、耐(nai)(nai)電(dian)(dian)(dian)暈(yun)、體(ti)積電(dian)(dian)(dian)阻(zu)系數和(he)表(biao)面電(dian)(dian)(dian)阻(zu)系數等均(jun)在絕緣(yuan)材料(liao)中(zhong)名(ming)列前(qian)茅,而且它(ta)們的(de)電(dian)(dian)(dian)氣性(xing)能受溫度(du)和(he)頻(pin)率的(de)影響很小。因此,它(ta)們是一種穩定的(de)電(dian)(dian)(dian)絕緣(yuan)材料(liao),被(bei)廣泛應用(yong)于電(dian)(dian)(dian)子、電(dian)(dian)(dian)氣工業上(shang)。有(you)(you)(you)機硅(gui)除了(le)具有(you)(you)(you)優(you)良的(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)外(wai),還具有(you)(you)(you)優(you)異的(de)拒水性(xing),這是電(dian)(dian)(dian)氣設備在濕態(tai)條件下使用(yong)具有(you)(you)(you)高可靠性(xing)的(de)保障。

4、生物特性

生物活性有機(ji)(ji)硅(gui)是人體(ti)必需的(de)一(yi)(yi)種的(de)營養素。有機(ji)(ji)硅(gui)是構成人體(ti)組織和參(can)與新(xin)陳代謝的(de)重要(yao)元素。存于人體(ti)的(de)每(mei)一(yi)(yi)個細胞(bao)(bao)當中,作為細胞(bao)(bao)構建的(de)支撐(cheng),同時幫助其他重要(yao)物質如(ru)鎂,磷,鈣等吸收。人體(ti)只(zhi)能通過食物不斷獲得有機(ji)(ji)硅(gui)。

科(ke)學家們認為(wei),有機(ji)硅主要以三(san)種形式存在于人體中:

(1)可溶性有(you)機(ji)硅,占(zhan)重(zhong)量的(de)10%。

(2)百分之三(san)十存(cun)在于各種細胞基。

(3)60%用來合成蛋白(bai)質這說明(ming)我們每天所(suo)需(xu)的有機(ji)硅是相當高。

如果要保(bao)持(chi)5年,10年甚至于是30年的年輕程(cheng)度,每天(tian)攝(she)入有機硅20-30毫克的有機硅尤為重要。

5、低表面張力和低表面能

有機硅的(de)主(zhu)鏈十(shi)分柔(rou)順,其分子間的(de)作用(yong)力(li)比(bi)碳(tan)氫化合物要弱得多,因此,比(bi)同(tong)分子量的(de)碳(tan)氫化合物粘度低(di),表(biao)面(mian)張(zhang)力(li)弱,表(biao)面(mian)能(neng)小,成膜能(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)是它獲得多方面(mian)應用(yong)的(de)主(zhu)要原(yuan)因:疏水(shui)、消泡(pao)、泡(pao)沫穩(wen)定(ding)、防粘、潤滑、上光等各項優異性能(neng)。

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