多种有机硅单体.docx

有机硅单体主 要有：甲基氯硅烷（简称甲基单体 ）、苯基氯硅烷（简称苯基 单体）、甲基乙烯基氯 硅烷、乙基三 氯硅烷、丙基三氯硅烷 、乙烯基三氯 硅烷、Y氯丙基三氯硅烷和氟硅单体等硅油简介 硅油（Silicone oil） ...乳化硅油.用于皂基沐浴液DC-344.环状聚二甲基 硅氧烷.195.在化妆品中与许多组分有高度的相容性，降低产品的粘腻感，作 共溶剂、固体粉末分散剂，用于清爽型膏霜、乳液、洗面奶、化妆水、彩妆、香 水硅油是一种不同聚合度链状结构的聚有机硅氧烷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 就可制得硅油化学性质硅油通常只室温下保持液体状态的线型聚硅氧烷产品，结构式如下:Fl Me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、碳官能基及聚甲基硅油有机基团也可以 硅油的某种性能和适用各种 基、氯苯基、三氟丙基等 许多具有特种性能的有机改油、苯基硅油、甲基含氢硅 氧基硅油、甲基三氟丙基硅醚链等；n， m=0、1、2、3…最常用的硅油，有机基团全部为甲基，称 采用其它有机 基团代替部分甲基基团，以改进 不同的用途。

常见的其它基团有氢、乙基、苯 近年来，有机 改性硅油得到迅速发展，出现了 性硅油硅油按化学结构来分有甲基硅油、乙基硅 油、甲基苯基 硅油、甲基氯苯基硅油、甲基乙 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、刹车油等物理性质硅油一般是无色（或淡黄色）、无味、无毒（近年来调查发现，此物 质对人体有害）、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°C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 硅油具有卓越的耐热性、电绝缘性、耐候 小的表面张力，此外还具有低的粘温系数、较 具有耐辐射的性能硅油制品及应用硅油有许多特殊性能，如温粘系数小、耐 挥发性小、绝缘性好、表面张力小、对金属无 性，硅油以应用在许多方面而具有卓越的效果 油应用得最广泛，是硅油中最重要的品种，其 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粘稠物可用碱性催化剂 性、疏水性、生理惰性和较 高的抗压缩性）有的品种还高低温、抗氧化、闪点高、 腐蚀、无毒等由于这些特 在各种硅油中，以甲基硅 次是甲基苯基硅油各种官性、耐水性、电绝缘性和较 绝缘油、消泡剂、脱模剂 油最为常用经乳化或者改用途：有各种不同的粘度有较高的耐热 小的表面张力常用作高级润滑油、防震油、 擦光剂、隔离剂和真空扩散泵油等以甲基硅 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 也加入乳化硅油提咼毛发的润滑度此外，还有乙基硅油、甲基苯基硅油 含腈硅油等制备或来源：由二官能团和单官能团有机硅单体经水解缩聚而得的油 状物硅烷偶联剂 Y（CH2）nSIX3硅烷偶联剂是由硅氯仿（HSiCl3）和带有反应性基团的不饱和烯烃在铂氯酸催化 下加成，再经醇解而得它在国内有KH550, KH560, KH570, KH792，DL602, DL171 这几种型号硅烷偶联剂实质上是一类具有有机官能团的硅烷，在其分子中同时 具有能和无机质材料（如玻璃、硅砂、金属等）化学结合的反应基团及与有机质 材料（合成树脂等）化学结合的反应基团此处，n=0〜3； X—可水解的基团；Y 一有机官能团，能与树脂起反应。

X通 常是氯基、甲氧基、乙氧基、甲氧基乙氧基、 乙酰氧基等，这些基团水解时即生成硅醇（Si（0H）3 ），而与无机物质结合，形成硅氧烷Y是乙烯基、 氨基、环氧基、甲基丙烯酰氧基、巯基或脲基这些反应基可与有机物质 反应而结合 因此，通过使用硅烷偶联剂，可在无机物质 和有机物质的界 面之间架起〃分子桥〃，把两种性质悬殊的材料连接在一起提高复合材料的 性能和增加粘接强度的作用硅烷偶联剂的这一特性最早应用于玻璃纤维 增强塑料（玻璃钢）上,作玻璃纤维的表面处理剂，使玻璃钢的机械性能、 电学性能和抗老化性能得到很大的提高，在玻璃钢工业中的重要性早已得 到公认目前，硅烷偶联剂的用途已从玻璃纤维增强塑料（FRP ）扩大到玻璃纤 维增强热塑性塑料（FRTP ）用的玻璃纤维表面处理剂、无机填充物的表面 处理剂以及密封剂、树脂混凝土、水交联性聚乙烯、树脂封装材料、壳型 造型、轮胎、带、涂料、胶粘剂、研磨材料（磨石）及其它的表面处理剂 在硅烷偶联剂 这两类性能互异的基团中，以Y基团最重要、它对制品性能影响很大，起决定偶联剂的性能作用只有 当Y基团能和对应的树脂起反 应，才能使复合材料的强度提高一般要求Y基团要与树脂相容并能起偶 联反应。

编辑本段应用领域硅烷偶联剂的应用大致可归纳为三个方面（一）用于玻璃纤维的表面处理提高玻璃纤维增强复合材料 湿态时，它对复合材料机械 纤维中使用硅烷偶联剂已相 耗总量的50%，其中用得较 酰氧基硅烷等入树脂中能改善填料在树 填充塑料（包括橡胶）的机能改善玻璃纤维和树脂的粘合性能，大大 的强度、电气、抗水、抗气候等性能，即使在 性能的提高，效果也十分显著目前，在玻璃 当普遍，用于这一方面的硅烷偶联剂约占其消 多的品种是乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯（二）用于无机填料填充塑料可预先对填料进行表面处理，也可直接加 脂中的分散性及粘合力，改善工艺性能和提高 械、电学和耐气候等性能三）用作密封剂、粘接剂和涂料的增粘剂能提咼它们的粘接强度、耐水、耐气候等性能 硅烷偶联剂往往可以偶联剂作为增粘剂的作用原 粘的骨架材料结合；而另一 而在粘接界面形成强力较高 的应用一般有三种方法：一 接剂中，三是直接加入到高解决某些材料长期以来无法粘接的难题硅烷 理在于它本身有两种基团；一种基团可以和被 种基团则可以与高分子材料或粘接剂结合，从 的化学键，大大改善了粘接强度硅烷偶联剂 是作为骨架材料的表面处理剂；二是加入到粘 分子材料中。

从充分发挥其 效能和降低成本的角度出发，前两种方法较好编辑本段具体应用下几个方面：若使用硅烷类增粘剂，就能 从而使硅原子与被胶物表面 增粘剂，可以显著提高胶接硅烷偶联剂在胶粘剂工业的具体应用有如① 在结构胶粘剂中金属与非金属的胶接， 与金属氧化物缩合，或跟另一个硅烷醇缩合， 紧紧接触如在丁腈酚醛结构胶中加入硅烷作 强度② 在胶接玻璃纤维方面国内外已普遍采用 硅烷作处理剂它能与界面 发生化学反应，从而提高胶接强度例如，氯 丁胶胶接若不用硅烷作处理 剂时，胶接剥离强度为1.07公斤/厘米2,若用氨基硅烷作处理剂，则胶 接的剥离强度为8.7公斤/厘米2③ 在橡胶与其他材料的胶接方面，硅烷增粘剂具有特殊的功用它明 显地提高各种橡胶与其它材料的胶接强度例 女口，玻璃与聚氨酯橡胶胶接时，若不用硅烷作处理剂，胶的剥离强度为 0.224公斤/厘米2，若加硅烷 时，剥离强度则为7.26公斤/厘米2④ 本来无法用一般粘接剂解决的粘接问题 有时可用硅烷偶联剂解决 如铝和聚乙烯、硅橡胶与金属、硅橡胶与有机玻璃，都可根据化学键理论 ， 选择相应的硅烷偶联剂，得到满意的解决例女口，用乙烯基三过氧化叔丁 基硅烷(Y 一 4310 )可使聚乙烯与铝箔相粘合；用丁二烯基三乙氧基硅烷 可使硅橡胶与金属的扯离强度达到21.6〜22.4公斤/厘米2。

一般的粘接 剂或树脂配合使用偶联剂后不仅能提高粘合强度，更主要的是增加粘合力 的耐水性及耐久性如聚氨基甲酸酯和环氧树脂对许多材料虽然具有高的 粘合力，但粘 合的耐久性及耐水性不太理想； 加入硅烷偶联剂后，这方面的性能可得到显著的改善编辑本段其它方面应用硅烷偶联剂的其它方面应用还包括：① 使固定化酶附着到玻璃基材表面，② 油井钻探中防砂，③ 使砖石表面具有憎水性，④ 通过防吸湿作用，使荧光灯涂层具有较 高的表面电阻；⑤ 提高液体色谱柱中有机相对玻璃表面的 吸湿性能编辑本段使用方法(1) 表面预处理法将硅烷偶联剂配成0.5〜1%浓度的稀溶液，使用时只需 在清洁的被粘 表面涂上薄薄的一层，干燥后即可上胶所用 溶剂多为水、醇、或水醇混 合物，并以不含氟离子的水及价廉无毒的乙醇、异丙醇为宜除氨烃基硅 烷外，由其它硅烷偶联剂配制的溶液均需加入 醋酸作水解催化剂，并将pH 值调至3.5〜5.5长链烷基及苯基硅 烷由于稳定性较差，不宜配成 水溶液 使用氯硅烷及乙氧基硅烷水解过程中伴随有 严重的缩合反应，也不宜配 成水溶液或水醇溶液使用，而多配成醇溶液使 用水溶性较差的硅烷偶联 剂，可先加入0.1〜0.2%(质量分数)的非离子型表面活性剂，然后再加水 加工成水乳液使用。

2) 迁移法将硅烷偶联剂直接加入到胶粘剂组分中，一般加入量为基体树脂量的 1〜5%涂胶后依靠分子的扩散作用，偶联剂分子迁移到粘 接界面处产生偶 联作用对于需要固化的胶粘剂，涂胶后需放 置一段时间再进行固化，以 使偶联剂完成迁移过程，方能获得较好的效果实际使用时，偶联剂常常在表面形成一个沉积层，但真正起作用 的只是单分子 层，因此，偶联剂用量不必过多 硅烷偶联剂应用方法 硅烷偶联剂主要有表面预处理法和直接加入法，前者用稀释的偶联剂处理填料表面，后者在 树脂和填料预混时，加入偶联剂原液硅烷偶联剂配成溶液，利于硅烷偶联剂在 材料表面的分散，溶剂是水和醇配制成的溶液，为硅烷（20%），醇（72%），水 （8%），醇为乙醇（对乙氧基硅烷）、甲醇（对甲氧基硅烷）及异丙醇（对不易 溶于乙醇、甲醇的硅烷）；因硅烷水解速度与PH值有关，中性最慢，偏酸、偏 碱都较快，因此需调节溶液的PH值、除氨基硅烷外，其他硅烷加入少量醋酸， 调节PH值4-5，氨基硅烷因具碱性，不调节因硅烷水解后，不能久存，适宜 1小时用完具体应用（1） 预处理填料法：将填料放入固体搅拌机（高速固体搅拌机HENSHEL （亨舍尔）或V型固体搅拌机等），并将上述 硅烷溶液直接喷洒在填料上并搅拌，转速越高，分散效果越好。

一般搅拌 在10-30分钟（速度越慢， 时间越长），填料处理后应在120°C烘干（2小时）2） 、硅烷偶联剂水溶液（玻纤表面处理剂）：玻纤 表面处理剂常含 有：成膜剂、抗静电剂、表面活性剂、偶联剂、水偶联剂用量一般为玻 纤表面处理剂总量的0.3%-2%，将5倍水溶液首先用 有机酸或盐将PH调至 一定值，在充分搅拌下，加入硅烷直到透明，然后加入其余组份，对于难 溶的硅烷，可用异丙醇助溶在拉丝过程中将 玻纤表面处理剂在玻纤上干 燥，除去溶剂及水份即可3） 、底面法：将5%-20%的硅烷偶联剂的溶液 同上面所述，通过涂、 刷、喷，浸渍 处理基材表面，取出室温晾 干24小时，最好在120C下烘烤 15分钟4） 、直接加入法：硅 烷亦可直接加入“填料/树脂”的混合物中， 在树脂及填料混合时，硅烷可直接喷洒在混料中偶联剂的用量一般为填 料量的0.1%-2%，（根据填料直径尺寸决定）然后 将加入硅烷的树脂/填 料进行模型（挤出、注塑、涂覆等）大致的填料直径。