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干貨滿滿:硅油特性,、分類及應(yīng)用!

 刀光劍影wjg 2018-05-11

硅油通常指室溫下保持液體狀態(tài)的線型聚硅氧烷, 是一類品種系列多,、應(yīng)用范圍廣的有機(jī)硅產(chǎn)品,。按照聚硅氧烷鏈上取代基團(tuán)的不同分類,硅油可分為:甲基硅油,、苯基硅油,、乙基硅油、羥基硅油,、氨基硅油,、含氫硅油、乙烯基硅油及聚醚改性硅油,、氟硅油等等多種類型,。


按照有機(jī)基團(tuán)的種類來(lái)簡(jiǎn)單劃分,相應(yīng)的應(yīng)用性特征如下所示:


有機(jī)基團(tuán)

特征

甲基

表面特性,、電絕緣性,、耐熱性,、其他特性

苯基

耐熱性、耐寒性,、相容性

氫基

反應(yīng)性

乙基

耐老性,、表面特性、潤(rùn)滑性

乙烯基

耐候性,、耐老性,、抗紫外線、增強(qiáng)韌性

氯苯基

潤(rùn)滑性

長(zhǎng)鏈烷烴

潤(rùn)滑性,、可涂飾脫模性

氨烴基

反應(yīng)性,、柔軟性

環(huán)氧烴基

反應(yīng)性、光滑性,、柔軟性

巰烴基

反應(yīng)性

羧烴基

相容性

羥烴基

相容性

烯丙酰氧烴基

潤(rùn)滑性,、脫模性

聚醚基

水溶性、水分散性,、表面活性

全氟烴基

潤(rùn)滑性,、疏油性

來(lái)源:黃文潤(rùn)《硅油及二次加工》


2017年中國(guó)不同類型硅油的產(chǎn)量份額

數(shù)據(jù)來(lái)源:全國(guó)硅產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展戰(zhàn)略聯(lián)盟(SAGSI)


幾類具有代表性的硅油:

1、二甲基硅油

二甲基硅油是最常見的硅油品種,,是用量最大,、應(yīng)用面最廣的品種;在國(guó)內(nèi),,甲基硅油的商品名稱為201系列,,美國(guó)道康寧公司的商品品牌為DOWCORNING和XIAMETER,主要型號(hào)有PMX-200系列,;德國(guó)瓦克公司的商品牌號(hào)為AK系列,;日本信越公司的商品牌號(hào)為KF系。中國(guó)本土甲基硅油生產(chǎn)企業(yè)有:藍(lán)星江西星火,、宜昌科林硅材料有限公司,、浙江新安化工、廣州天賜,、山東大易化工,、嘉興科瑞有機(jī)硅等。


2,、苯基硅油

另一類應(yīng)用較為廣泛的苯基硅油則是由部分甲基被苯基取代以后所得的產(chǎn)品,,根據(jù)苯基含量的不同,可分為以下幾類: 低苯基硅油(苯基摩爾分?jǐn)?shù)5%~10% ),;中苯基硅油(苯基摩爾分?jǐn)?shù)25%),;高苯基硅油(苯基摩爾分?jǐn)?shù)45%);高苯基低聚合度硅油(苯基摩爾分?jǐn)?shù)高于45% );交聯(lián)型苯基硅油,。


3,、乙基硅油

各種乙基乙氧基硅烷在鹽酸存在下進(jìn)行水解并縮合成聚硅醚,經(jīng)分子重排,,再在真空下分餾,,即可得到各種不同黏度的乙基硅油。用作多種橡膠和塑料制品的脫模劑,。本品揮發(fā)性小,、表面張力小、無(wú)毒,、無(wú)腐蝕性,、耐老化,并可根據(jù)使用需要,,調(diào)配成不同黏度。廣泛用作電氣工業(yè)的絕緣材料,、精密儀器儀表油,、液壓油、特種潤(rùn)滑油等,。


4,、羥基硅油

羥基硅油可作為室溫硅橡膠生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)控制劑及合成其它產(chǎn)品的擴(kuò)鏈劑,目前主要有瓦克化學(xué),、置信化工,、湖北龍馬、藍(lán)星,、浙江恒業(yè)成等企業(yè)生產(chǎn),。


5、氨基硅油

氨基硅油是專門用于紡織品柔軟整理劑的基本成份,,主要集中在道康寧,、藍(lán)星、山東大易化工,、德美瓦克,、宜昌科林等企業(yè)生產(chǎn)。道康寧的商品牌號(hào)主要為OFX系列,,邁圖的商品牌號(hào)主要有TSF4708,,信越的商品牌號(hào)有DC-8209A。


6,、含氫硅油

國(guó)內(nèi)廠家的含氫硅油采用202系列名稱,。目前國(guó)內(nèi)本土生產(chǎn)含氫硅油的企業(yè)有數(shù)十家,除了浙江恒業(yè)成、藍(lán)星,、新安化工外,,其他企業(yè)產(chǎn)能都在4000噸/年以下。道康寧公司含氫硅油的商品牌號(hào)多為MHX系列,,邁圖的商品牌號(hào)為TSF系列,,信越公司的商品牌號(hào)多為KF-99系列。


7,、乙烯基硅油

乙烯基硅油是生產(chǎn)加成型液體膠,、硅凝膠的基礎(chǔ)膠料,目前國(guó)內(nèi)主要生產(chǎn)企業(yè)有:藍(lán)星星火,、浙江新安化工集團(tuán),、浙江潤(rùn)禾。其他公司量比較小,。


8,、改性硅油

改性硅油中,聚醚改性硅油的用量最大,,被大量的用作勻泡劑,、纖維油劑、織物整理劑,、化妝品原料,、涂料流平劑、消泡劑以及農(nóng)藥展著劑等等,;氟硅油則因?yàn)榧嬗泄柩跬楹头蓟衔锏墓餐瑑?yōu)點(diǎn),,具有優(yōu)良的耐候性,潤(rùn)滑性以及疏油性,,廣泛應(yīng)有在宇航,、汽車、機(jī)電和電子機(jī)械等摩擦領(lǐng)域,。


硅油的廣泛應(yīng)用

目前硅油主要用作高級(jí)潤(rùn)滑油,、防震油、絕緣油,、消泡劑,、脫模劑、擦光劑,、隔離劑和真空擴(kuò)散泵油等,;乳液可以用于汽車輪胎上光,儀表板上光等,。各國(guó)國(guó)情不同,,硅油乳液的消費(fèi)結(jié)構(gòu)差距極大,,以下給出了歐洲和美國(guó)的消費(fèi)結(jié)構(gòu)。



2017年中國(guó)硅油消費(fèi)結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)來(lái)源:全國(guó)硅產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展戰(zhàn)略聯(lián)盟(SAGSI)



1,、日化行業(yè)


有機(jī)硅乳液在化妝品中得以被廣泛應(yīng)用,,添加適量的產(chǎn)品后可以使得化妝品具有潤(rùn)滑、抗陽(yáng)光以及紫外線輻射,、透氣性好等優(yōu)點(diǎn),,同時(shí)由于硅油的疏水性能,可以提高化妝品的防水防汗性,。



2,、紡織行業(yè)



硅油在紡織服裝行業(yè)可作為織物的柔軟劑、潤(rùn)滑劑,、防水劑,、整理劑等等。為適應(yīng)紡織品的高端需求,,化工制品生產(chǎn)商也在不斷開發(fā)能與各種功能添加劑如防水劑,、阻燃劑、抗靜電劑,、固色劑等共同使用的硅油,。此外,為了提高織物性能,,還有能與染色同浴使用的有機(jī)硅產(chǎn)品,有涼爽感的棉用硅油,,有能提高織物手感有機(jī)硅產(chǎn)品,,以及能賦予織物優(yōu)異的增深效果、儲(chǔ)存穩(wěn)定性好,、不影響色牢度,、手感好的有機(jī)硅類增深劑等。


除了在紡織品中作為添加劑實(shí)現(xiàn)紡織品的功能化以外,,有機(jī)硅產(chǎn)品還將被應(yīng)用到紡織品中的其他領(lǐng)域,,如有機(jī)硅與聚氨酯組合形成織物的涂層;有機(jī)硅與丙烯酸聚合形成織物的印花,;有機(jī)硅與有機(jī)氟組合形成織物表面的防水涂層等,。



 3、機(jī) 械  


阻尼減震:硅油廣泛用在電機(jī),、電器,、電子儀表上作為耐溫、耐電弧電暈,、抗蝕,、防潮,、防塵的絕緣介質(zhì)、目前還用做變壓器,、電容器,、電視機(jī)的掃描變壓器的浸漬劑等。在各種精密機(jī)械,、儀器及儀表中,,用作液體防震、阻尼材料,。由于硅油的消震性能受溫度影響小,,多用于具有強(qiáng)烈機(jī)械震動(dòng)及環(huán)境溫度變化大的場(chǎng)合下,使用的儀表如:飛機(jī),、汽車的儀表中,。用于防震、阻尼,、穩(wěn)定儀表讀數(shù),,還可作為液體彈簧,且于飛機(jī)的著陸裝置中,。


導(dǎo)熱:導(dǎo)熱硅脂是目前應(yīng)用最廣泛的一種導(dǎo)熱介質(zhì),,它是以硅油為原料,并添加增稠劑等填充劑,,在經(jīng)過(guò)加熱減壓,、研磨等工藝之后形成的一種酯狀物,該物質(zhì)有一定的黏稠度,,沒有明顯的顆粒感,。導(dǎo)熱硅脂的工作溫度一般在-50℃~180℃,它具有不錯(cuò)的導(dǎo)熱性,、耐高溫,、耐老化和防水特性。在器件散熱過(guò)程中,,經(jīng)過(guò)加熱達(dá)到一定狀態(tài)之后,,導(dǎo)熱硅脂便呈現(xiàn)出半流質(zhì)狀態(tài),充分填充CPU 和散熱片之間的空隙,,使得兩者之間接合得更為緊密,,進(jìn)而加強(qiáng)熱量傳導(dǎo)。通常情況下,,導(dǎo)熱硅脂不溶于水,,不易被氧化,還具備一定的潤(rùn)滑性和電絕緣性,。和導(dǎo)熱硅脂一樣,,導(dǎo)熱硅膠也是由硅油添加一定的化學(xué)原料,,并經(jīng)過(guò)化學(xué)加工而成。但和導(dǎo)熱硅脂不同的是,,在它所添加的化學(xué)原料里有某種黏性物質(zhì),,因此成品的導(dǎo)熱硅膠具有一定的黏合力。導(dǎo)熱硅膠最大的特點(diǎn)是凝固后質(zhì)地堅(jiān)硬,,其導(dǎo)熱性能略低于導(dǎo)熱硅脂,。

切削液:切削液中加入硅油起到潤(rùn)滑以及消泡的效果。


脫模:由于與橡膠,、塑料,、金屬等不粘性,硅油可廣泛用作各種橡膠,、塑料制品成型加工的脫模劑,,其優(yōu)點(diǎn)是脫模方便且使制品表面潔凈、光滑,、紋理清晰,。



4、醫(yī)療及食品

常用的醫(yī)用硅油多為聚二甲基硅氧烷,,利用其消泡性,,可制成治腹脹的消脹片和治肺水腫的氣霧劑,還可以在腹部手術(shù)中作為防止腸粘連的防粘劑,,在胃鏡檢查中作為胃液消泡劑和一些醫(yī)療手術(shù)器械的潤(rùn)滑劑,。

硅油還可以用作食品工業(yè)用有機(jī)硅消泡劑,食品專用聚硅氧烷樹脂在用其乳化后的產(chǎn)品,,其它均可直接用油型的產(chǎn)品,,此類消泡場(chǎng)合包括發(fā)酵及制糖,以及其它食品制作過(guò)程中抑泡,。

硅脂是由無(wú)機(jī)稠化劑稠化食品級(jí)硅油,并加有抗氧化,、抗腐蝕等多種添加劑精制而成的有機(jī)硅潤(rùn)滑脂,。食品級(jí)硅脂設(shè)計(jì)食品加工設(shè)備的密封潤(rùn)滑。不含任何有毒物質(zhì)及重金屬,,對(duì)食品絕對(duì)安全,。


硅油紙是一種常用的包裝紙,具有三層構(gòu)造,,第一層底紙,,第二層是淋膜,第三層是硅油,。由于硅油紙具有耐高溫,、防潮,、防油的特性,一般用于食品行業(yè)包裝,。


5,、表面處理

主要用作于玻璃纖維材料的防水、防污等,,防水性能優(yōu)良,。建筑材料經(jīng)硅油處理后,可提高其耐風(fēng)蝕性及憎水性,。在灰漿中摻入0.1%至0.15%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))或含固量更高一些的硅油乳液,,即可顯示上述特性,并可改善灰漿易和性及流動(dòng)性,。石棉,、水泥、石膏板等也可使用硅油處理,。


6,、消泡劑


有機(jī)硅油用作消泡劑的領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛。

在紡織印染的各個(gè)工藝段,,如上漿,、退漿精煉,漂白以及染色中添加用作消泡劑,;在石化工業(yè)中鉆井,、油氣分離、破乳,、煉油工段,,以及潤(rùn)滑油、切削液中添加使用,;在造紙工業(yè)以及涂料油墨中使用,;在洗滌劑工業(yè)用有機(jī)硅消泡劑;還有在前面所提及的食品工業(yè)所用有機(jī)硅消泡劑,。


7,、其他應(yīng)用

除此以外,硅油還可以用作硅橡膠的各種添加劑,、涂料流平劑,、抗靜電劑、表面活性劑等等,,廣泛的應(yīng)用于日常生活以及工業(yè)制造的多個(gè)領(lǐng)域,。


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