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硅油

硅油通常指的是在室温下保持液体状态的线型聚硅氧烷产品。一般分为甲基硅油和改性硅油两类。最常用的硅油一甲基硅油,也称为普通硅油,其有机基团全部为甲基,甲基硅油具有良好的化学稳定性、绝缘性,疏水性能好。它是由二甲基二氯硅烷加水水解制得初缩聚环体,环体经裂解、精馏制得低环体,然后把环体、封头剂、催化剂放在一起调聚就可得到各种不同聚合度的混合物,经减压蒸馏除去低沸物就可制得硅油

中文名

硅油

英文名

Silicone oil

    

环状聚二甲基硅氧烷

化学式

(CH3)3SiO[(CH3)2SiO]n-Si(CH3)3

    

-50℃

    

101℃

水溶性

PRACTICALLY INSOLUBLE

    

0.963

    

无色无味无毒不易挥发的液体

    

300℃

    

高级润滑油、防震油、绝缘油、消泡剂、脱模剂等

物理化学性质

熔 点:-50℃

沸 点:101 °C(lit.)

折 射 率:1.403-1.406

闪 光 点:300℃

密 度:0.963

水 溶 性:PRACTICALLY INSOLUBLE

膨胀系数(25-100℃) :9.45*10-4 硅油

硅油一般是无色(或淡黄色)、无味、无毒、不易挥发的液体。硅油不溶于水、甲醇、二醇和-乙氧基乙醇,可与苯、二甲醚、甲基乙基酮、四氯化碳或煤油互溶,稍溶于丙酮、二恶烷、乙醇和丁醇。它具有很小的蒸汽压、较高的闪点和燃点、较低的凝固点。随着链段数n的不同,分子量增大,粘度也增高,固此硅油可有各种不同的粘度,从0.65厘沲直到上百万厘沲。如果要制得低粘度的硅油,可用酸性白土作为催化剂,并在180℃温度下进行调聚,或用硫酸作为催化剂,在低温度下进行调聚,生产高粘度硅油或粘稠物可用碱性催化剂。

硅油具有卓越的耐热性、电绝缘性、耐候性、疏水性、生理惰性和较小的表面张力,此外还具有低的粘温系数、较高的抗压缩性、有的品种还具有耐辐射的性能。

硅油种类

硅油通常指室温下保持液体状态的线型聚硅氧烷产品,结构式如下:

式中,R为烷基、芳基,R’为烷基、芳基、氢、碳官能基及聚醚链等;X为烷基、芳基、链烯基、氢、羟基、烷氧基、乙酰氧基、氯v、碳官能基及聚醚链等;n,m=0、1、2、3…

最常用的硅油,有机基团全部为甲基,称甲基硅油。有机基团也可以采用其它有机基团代替部分甲基基团,以改进硅油的某种性能和适用各种不同的用途。常见的其它基团有氢、乙基、苯基、氯苯基、三氟丙基等。近年来,有机改性硅油得到迅速发展,出现了许多具有特种性能的有机改性硅油。

硅油按化学结构来分有甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油、甲基含氢硅油、甲基苯基硅油、甲基氯苯基硅油、甲基乙氧基硅油、甲基三氟丙基硅油、甲基乙烯基硅油、甲基羟基硅油、乙基含氢硅油、羟基含氢硅油、含氰硅油等;从用途来分,则有阻尼硅油、扩散泵硅油、液压油、绝缘油、热传递油、刹车油等。

CAS号: 63148-62-9

1氨基改性硅油

氨基改性硅油是侧链或端基中含有氨基的聚二甲基硅氧烷,又被称为氨基硅油。此类硅油是专门用于纺织品柔软整理剂的基本成份。由于其具有很好的吸附性、相容性,当氨基硅油被适当的表面活性剂乳化成微乳液,用于织物整理可以增加纤维材料的柔软性,因而被作为织物柔软整理剂使用,适用于各种纺织品的后整理,氨基硅油还可以用于化妆品添加剂、涂料添加剂、树脂改性剂及光亮剂等领域。 [1]

2环氧基改性硅油聚二甲基硅氧烷的侧链或端基中含有环氧基的一类硅油被称为环氧基改性硅油。使用此类改性硅油可以提高织物的弹性,如果将此类硅油与聚醚改性硅油配合使用,后整理的织物柔软性更好,还具有抗皱、耐洗等特性,与氨基改性硅油调配使用,可使织物具有较好的手感。 [1]

3聚醚改性硅油

侧链或端基中含有聚醚基团(聚氧乙烯基、聚氧丙烯基、脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚基)的聚二甲基硅氧烷被称为聚醚改性硅油,其可以改善织物后整理的吸湿性能。由于聚醚基团具有亲水性,所以聚醚硅油的亲水性增加,分子中同时具有疏水基团和亲水基团,以至于此类硅油表现出较好的水溶性,使用过程中不会出现破乳、漂油等问题。其次,聚醚基的引入还使被整理纤维或织物的吸湿性、抗静电性、易去污性增加,所以聚醚硅油在衣物柔软剂、化妆品、洗发用品中使用较多。聚醚硅油的另一主要用途,是作为表面活性剂用于聚氨酷泡沫的稳定剂,也称作匀泡剂,调整聚氨醋泡沫塑料的气泡降。聚醚硅油是氨基硅油柔软剂开发之前用量最大、效果最好的一类活性有机硅柔软剂。 [1]

(4)梭基改性硅油

侧链或端基中含有梭基的聚二甲基硅氧烷被称为梭基改性硅油。此类改性硅油可用于纤维处理剂、汽车擦亮剂、涂料添加剂等。梭基改性硅油与氨基硅油并用,用于纤维处理可以增加耐久性,洗涤时不易脱落。 [1]

(5)醇轻基改性硅油

醇经基封端或主链中含有醇经基的聚二甲基硅氧烷被称为醇轻基改性硅油。由于分子主链末端或分子链之间的轻基具有反应性,其受热能发生交联,此类硅油可用于硅橡胶加工中的结构控制剂,还可以用于纸张等防勃处理。以醇轻基改性硅油替代一部分乙二醇进行共聚,可以改进聚酷纤维、薄膜的回弹性、柔软性、撕裂强度、耐磨耗性、耐热性等性能,还能改善聚氨酷的成型性。 [1]

(6)酚轻基改性硅油

酚轻基封端或主链中含有酚轻基的聚二甲基硅氧烷属于酚经基改性硅油。此类改性硅油分子中的酚基具有很高的反应性、耐热性,因此,其乳化液的稳定性较好、使用性广。如果氨基改性硅油与酚基改性硅油混合,可以复配成耐热性、脱模性非常好的合成纤维用油剂。 [1]

(7)琉基改性硅油

侧链或端基中含有琉基的聚二甲基硅氧烷被称为琉基改性硅油,其分子中的琉基能在紫外线和光聚合引发剂的作用下与含有不饱和键的有机硅化合物发生自由基加成反应。此类硅油是紫外线、电子束固化型有机硅树脂橡胶的主要成分,广泛应用于防粘隔离涂层方面,还可以作为脱模剂使用。 [1]

(8)其他改性硅油

除上述改性硅油外,还有很多其他种类的硅油,如聚二有机硅氧烷一聚醚嵌段共聚改性硅油、烷基与聚醚共改性硅油、烷基醚聚醚硅油、环氧基聚醚硅油、氨基聚醚嵌段硅油、_甘油醚基硅油、磷酸酷基硅油、糖基聚醚硅油、甜菜碱基硅油等。这些硅油具有不同的官能团,因此具有特别的性能,但是由于需求较少,市场占有量少。 [1]

硅油制品

硅油有许多特殊性能,如温粘系数小、耐高低温、抗氧化、闪点高、挥发性小、绝缘性好、表面张力小、对金属无腐蚀、无毒等。由于这些特性,硅油以应用在许多方面而具有卓越的效果。在各种硅油中,以甲基硅油应用得最广泛,是硅油中最重要的品种,其次是甲基苯基硅油。各种功能性硅油及改性硅油主要用于特殊目的。

性状:无色无味无毒不易挥发的液体。

用途:有各种不同的粘度。有较高的耐热性、耐水性、电绝缘性和较小的表面张力。常用作高级润滑油、防震油、绝缘油、消泡剂、脱模剂、擦光剂、隔离剂和真空扩散泵油等;乳液可以用于汽车轮胎上光,仪表板上光等。以甲基硅油最为常用。经乳化或者改性后用在纺织品后整理上的平滑柔软手感整理,日常的护理用品的香波中也加入乳化硅油提高毛发的润滑度。此外,还有乙基硅油、甲基苯基硅油、含腈硅油、聚醚改性硅油(水溶性硅油)等。

制备或来源:由二官能团和单官能团有机硅单体经水解缩聚而得的油状物。

二甲基硅油

[性能特点]

XY-二甲基硅油,化学名称聚二甲基硅氧烷,分子式是:

(CH3)3SiO[(CH3)2SiO]n-Si(CH3)3,

二甲基硅油是一种无色透明的新型合成高分子材料,有多种不同的粘度(5cps~800万cps),从极易流动的液体到稠厚的半固态物。本产品具有特殊的滑爽性、柔软性、憎水性,良好的化学稳定性、优异的电绝缘性和耐高低温性。闪点高、凝固点低,并可在-50℃~+200℃下长期使用,粘温系数小、压缩率大,表面张力低,憎水防潮性好,比热导热系数小。

二、技术指标:

粘度(25°Ccp) 介电常数 闪点(℃) 相对密度 折光指数 表面张力dyn/cm

50 2.70 270 0.950~0.960 1.401 20.9

100 2.70 300 0.960~0.970 1.402 21.0

300 2.72 300 0.965~0.975 1.403 20.1

500 2.75 300 0.965~0.975 1.403 21.1

1000 2.76 300 0.965~0.976 1.404 21.2

2000 2.80 300 0.970~0.975 1.404 21.2

[用途]

二甲基硅油具有各种优异的特性,因此在工农业生产各部门,国防工业,科学研究及医疗卫生等部门,都得了极其广泛的应用。它广泛用于电气绝缘、脱模、消泡、阻尼、防震、滚压、防尘、防水、高低湿润等方面。

1、 在机电工业中的应用:二甲基硅油广泛用在电机、电器、电子仪表上作为耐温、耐电弧电晕、抗蚀、防潮、防尘的绝缘介质、目前还用做变压器、电容器、电视机的扫描变压器的浸渍剂等。在各种精密机械、仪器及仪表中,用作液体防震、阻尼材料。二甲基硅油的消震性能受温度影响小,多用于具有强烈机械震动及环境温度变化大的场合下,使用的仪表如:飞机、汽车的仪表中。用于防震、阻尼、稳定仪表读数,还可作为液体弹簧,且于飞机的着陆装置中。

2. 作脱模剂:由于本品与橡胶、塑料、金属等的不粘性,又用做各种橡胶、塑料制品成型加工的脱模剂,及用于精密铸造中。用它做脱模剂不仅脱模方便,且使制品表面洁净、光滑、纹理清晰。

3、 作消泡剂:由于本品表面张力小,且不溶于水,动植物油及高沸点矿物油中,化学稳定性好、又无毒,用作为消泡剂已广泛用于石油、化工、医疗、制药、食品加工、纺织、印染、造纸等行业中,只要加入10-100PPM的硅油就具有良好的消泡剂作用。

4. 做绝缘,防尘、防霉涂层:在玻璃、陶瓷器表面浸涂一层而二甲基硅油,并在250-300℃进行热处理后,可形成一层半永久性的防水、防霉和绝缘性的薄膜。用之处理绝缘器件,可提高器件的绝缘性能:用之处理光学仪器,能防止镜片、棱镜发霉;用之处理药瓶,能延长药品的保存期,并不使制剂因粘壁而损失;用之处理电影胶片的表面,可起润滑作用,减少摩擦,延长影片寿命。一、 作润滑剂:本品适于做橡胶,塑料轴承、齿轮的润滑剂。也可做为在高温下钢材对钢的滚动磨擦,或钢与其它金属摩擦时的润滑剂,但由于在常温下甲基硅油润滑性能并不特别好,一般情况下,并不推荐做为常温下金属间的润滑剂。

5、 作添加剂:本品可作许多材料的添加剂,如可作为油漆的增光剂,加少量硅油到油漆中,可使油漆不浮包、不起皱提高漆膜的光亮度,加少量硅油到油墨中,可提高印刷质量,加少量硅油到抛光油中(如汽车上光油),可增加光亮,保护漆膜,并有优良的防水效果。

6、 在医疗卫生中的应用:;二甲基硅油对人体无生毒性,也不被体液分解,故在医疗卫生事业中,也被广泛应用。利用其消泡作用,制成了口服胃肠消胀片,及肺水肿消泡气雾剂等药用。在药膏中加入硅油,可提高药物对皮肤的渗透能力,提高药效。以硅油为基础油的某些膏药剂对烫伤、皮炎、褥疮等都有很好的疗效,利用硅油的抗凝血作用,可用其处理贮血器表面,延长血样贮存时间等。

7、 其它方面:本产品在其它方面还有许多用途。如:利用其闪点高、无嗅、无色、透明且对人体无毒等特性,在钢铁、玻璃、陶瓷等工业和科研中,作为油浴或恒温器中的热载体。利用其抗切变性能好,可做液压油尤其是航空液压油。用其处理人造丝纺丝头,可消除静电,提高抽丝质量。在化妆品上加入硅油能提高对皮肤的滋润和保护作用等等。

应用领域

硅油的应用范围非常广泛。它不仅作为航空、尖端技术、军事技术部门

的特种材料使用,而且也用于国民经济各部门,其应用范围已扩大到: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、医药医疗等等。

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。

硅树脂的主要应用有: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、塑料橡胶加工、粘合剂。

有机硅不仅可以作为一种基础材料、结构材料在一些大工业中大量应用,而且可以作为补助剂或辅助材料与其它

材料共用或改善其他材料的的工艺性能。

优缺点

优点

(1)黏温性能是液体润滑剂中最好的,在宽温范围内黏度变化小。它的凝点一般小于-50℃,有的高达-70℃,在低温下长期贮存,其油品的外观、黏度无变化,它是高温、低温、宽温范围兼顾的基础油。(2)优良的热氧化稳定性,如热分解温度>300℃,蒸发损失小(150℃,30天,蒸发损失仅为2%),氧化试验(200℃、72h),黏度和酸值变化小。

(3)优良的电绝缘性,体积电阻等在常温~130℃范围内不变化(但油中不能含水)。

(4)它是一种无毒而且起泡性低、抗泡性强的油,可作消泡剂等使用。

(5)优良的剪切安定性,有吸收振动,防止振动传播的功能,可作减振液。

缺点

(1)硅油的润滑性欠佳,尤其是对钢钢摩擦副的润滑性差。

(2)硅油的热膨胀系数较大(可能产生超压问题)。

(3)气体溶解度较大(难设计气密封装置)。

(4)一定的吸湿性(水含量高于100×10-6以后,电气性能急剧下降)。

(5)表面张力小(易从机器中泄漏)。

对人体的危害

硅油被用作女性丰胸的假体产品,硅油在被使用四十多年后,九十年代初,被发现可能造成人体免疫机能下降或致癌而在欧美被禁止使用。当时,美国生产硅凝胶假体的公司就遭到起诉,赔了很多钱。近两年,因发现做丰胸术的女性致癌的原因比较复杂,硅油又在欧洲开放使用,但在美国仍被禁止。

一些以硅油为主的产品会略带有腐蚀性,在运输、生产的过程中应多加注意。

硅油可以用作

辨别方法

(1)用眼观察:假硅油会比较浑浊,气味比较大,有臭味;

(2)用火来测试:用玻璃棒或铁棒沾少量硅油点燃,能点燃并冒黑烟的就是白矿油,纯硅油用火点燃是不会燃烧的,并且无气味,清澈透明,无毒。硅油燃点是320度。

(3)冰点测试法:硅油在-50度也不会出现冻结状况,假硅油就会出现浑浊或冻结的状况。

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