一、有機(jī)硅材料的結(jié)構(gòu)
有機(jī)硅產(chǎn)品的基本結(jié)構(gòu)單元是由硅-氧鏈節(jié)構(gòu)成的,側(cè)鏈則通過(guò)硅原子與其他各種有機(jī)基團(tuán)相連。因此,在有機(jī)硅產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)中既含有"有機(jī)基團(tuán)",又含有"無(wú)機(jī)結(jié)構(gòu)",這種特殊的組成和分子結(jié)構(gòu)使它集有機(jī)物的特性與無(wú)機(jī)物的功能于一身。有機(jī)硅材料具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu):
1、Si原子上充足的甲基將高能量的聚硅氧烷主鏈屏蔽起來(lái)。
2、C-H無(wú)極性,使分子間相互作用力十分微弱。
3、Si-O鍵長(zhǎng)較長(zhǎng),Si-O-Si鍵鍵角大。
4、Si-O鍵是具有50%離子鍵特征的共價(jià)鍵(共價(jià)鍵具有方向性,離子鍵無(wú)方向性)。
二、有機(jī)硅的性能特點(diǎn)是什么
由于有機(jī)硅獨(dú)特的結(jié)構(gòu),兼?zhèn)淞藷o(wú)機(jī)材料與有機(jī)材料的性能,具有表面張力低、粘溫系數(shù)小、壓縮性高、氣體滲透性高等基本性質(zhì),并具有耐高低溫、電氣絕緣、耐氧化穩(wěn)定性、耐候性、難燃、憎水、耐腐蝕、無(wú)毒無(wú)味以及生理惰性等優(yōu)異特性,廣泛應(yīng)用于航空航天、電子電氣、建筑、運(yùn)輸、化工、紡織、食品、輕工、醫(yī)療等行業(yè),其中有機(jī)硅主要應(yīng)用于密封、粘合、潤(rùn)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(jī)硅產(chǎn)品的最突出性能是:
1、耐溫特性
有機(jī)硅產(chǎn)品是以硅-氧(Si-O)鍵為主鏈結(jié)構(gòu)的,C-C鍵的鍵能為82.6千卡/克分子,Si-O鍵的鍵能在有機(jī)硅中為121千卡/克分子,所以有機(jī)硅產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性高,高溫下(或輻射照射)分子的化學(xué)鍵不斷裂、不分解。有機(jī)硅不但可耐高溫,而且也耐低溫,可在一個(gè)很寬的溫度范圍內(nèi)使用。無(wú)論是化學(xué)性能還是物理機(jī)械性能,隨溫度的變化都很小。
2、耐候性
有機(jī)硅產(chǎn)品的主鏈為-Si-O-,無(wú)雙鍵存在,因此不易被紫外光和臭氧所分解。有機(jī)硅具有比其他高分子材料更好的熱穩(wěn)定性以及耐輻照和耐候能力。有機(jī)硅中自然環(huán)境下的使用壽命可達(dá)幾十年。
3、電氣絕緣性能
有機(jī)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(jī)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。
4、生物特性
生物活性有機(jī)硅是人體必需的一種的營(yíng)養(yǎng)素。有機(jī)硅是構(gòu)成人體組織和參與新陳代謝的重要元素。存于人體的每一個(gè)細(xì)胞當(dāng)中,作為細(xì)胞構(gòu)建的支撐,同時(shí)幫助其他重要物質(zhì)如鎂,磷,鈣等吸收。人體只能通過(guò)食物不斷獲得有機(jī)硅。
科學(xué)家們認(rèn)為,有機(jī)硅主要以三種形式存在于人體中:
(1)可溶性有機(jī)硅,占重量的10%。
(2)百分之三十存在于各種細(xì)胞基。
(3)60%用來(lái)合成蛋白質(zhì)這說(shuō)明我們每天所需的有機(jī)硅是相當(dāng)高。
如果要保持5年,10年甚至于是30年的年輕程度,每天攝入有機(jī)硅20-30毫克的有機(jī)硅尤為重要。
5、低表面張力和低表面能
有機(jī)硅的主鏈?zhǔn)秩犴?,其分子間的作用力比碳?xì)浠衔镆醯枚?,因此,比同分子量的碳?xì)浠衔镎扯鹊?,表面張力弱,表面能小,成膜能力?qiáng)。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(rùn)滑、上光等各項(xiàng)優(yōu)異性能。