有機矽膠知識簡介

有機矽膠知識簡介
一、有機矽的性能
    有機矽產品的基本結構單元是由矽－氧鏈節構成的，側鏈則通過矽原子與其他各種有機基團相連。因此，在有機矽產品的結構中既含有"有機基團"，又含有"無機結構"，這種特殊的組成和分子結構使它集有機物的特性與無機物的功能於一身。與其他高分子材料相比，有機矽產品的最突出性能是：
    1．耐溫特性
    有機矽產品是以矽－氧（Si－O）鍵為主鏈結構的，C－C鍵的鍵能為82.6千卡/克分子，Si－O鍵的鍵能在有機矽中為121千卡/克分子，所以有機矽產品的熱穩定性高，高溫下（或輻射照射）分子的化學鍵不斷裂、不分解。有機矽不但可耐高溫，而且也耐低溫，可在一個很寬的溫度範圍內使用。無論是化學性能還是物理機械性能，隨溫度的變化都很小。
    2．耐候性
    有機矽產品的主鏈為－Si－O－，無雙鍵存在，因此不易被紫外光和臭氧所分解。有機矽具有比其他高分子材料更好的熱穩定性以及耐輻照和耐候能力。有機矽中自然環境下的使用壽命可達幾十年。
    3．電氣絕緣性能
    有機矽產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、體積電阻系數和表面電阻系數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，它們是一種穩定的電絕緣材料，被廣泛應用於電子、電氣工業上。有機矽除了具有優良的耐熱性外，還具有優異的拒水性，這是電氣設備在濕態條件下使用具有高可靠性的保障。
    4．生理惰性
    聚矽氧烷類化合物是已知的最無活性的化合物中的一種。它們十分耐生物老化，與動物體無排異反應，並具有較好的抗凝血性能。
    5．低表面張力和低表面能
    有機矽的主鏈十分柔順，其分子間的作用力比碳氫化合物要弱得多，因此，比同分子量的碳氫化合物粘度低，表面張力弱，表面能小，成膜能力強。這種低表面張力和低表面能是它獲得多方面應用的主要原因：疏水、消泡、泡沫穩定、防粘、潤滑、上光等各項優異性能。
    二、有機矽的用途
    由於有機矽具有上述這些優異的性能，因此它的應用範圍非常廣泛。它不僅作為航空、尖端技術、軍事技術部門的特種材料使用，而且也用於國民經濟各部門，其應用範圍已擴到：建築、電子電氣、紡織、汽車、機械、皮革造紙、化工輕工、金屬和油漆、醫藥醫療等。
    三、有機矽的分類
    有機矽主要分為矽橡膠、矽樹脂、矽油三大類。
    室溫硫化矽橡膠簡介及其分類
    室溫硫化矽橡膠（RTV）是六十年代問世的一種新型的有機矽彈性體， 這種橡膠的最顯著特點是在室溫下無須加熱、如壓即可就地固化，使用極其方便。因此，一問世就迅成為整個有機矽產品的一個重要組成部分。現在室溫硫化矽橡膠已廣泛用作粘合劑、密封劑、防護塗料、灌封和制模材料，在各行各業中都有它的用途。
    室溫硫化矽橡膠按其包裝方式可分為單組分和雙組分室溫硫化矽橡膠，按硫化機理又可分為縮合型和加成型。因此，室溫硫化矽橡膠按成分、硫化機理和使用工藝不同可分為三大類型，即單組分室溫硫化矽橡膠、雙組分縮合型室溫硫化矽橡膠和雙組分加成型室溫硫化矽橡膠。這三種系列的室溫硫化矽橡膠各有其特點：單組分室溫硫化矽橡膠的優點是使用方便，但深部固化速度較困難；雙組分室溫硫化矽橡膠的優點是固化時不放熱, 收縮率很小，不膨脹，無內應力，固化可在內部和表面同時進行，可以深部硫化；加成型室溫硫化矽橡膠的硫化時間主要決定於溫度，因此，利用溫度的調節可以控制其硫化速度。
    一． 單組分室溫硫化矽橡膠
    單組分室溫硫化矽橡膠的硫化反應是靠與空氣中的水分發生作用而硫化成彈性體。隨著鏈劑的不同，單組分室溫硫化矽橡膠可為脫酸型、脫肟型、脫醇型、脫胺型、脫酰胺型和脫酮型等許多品種。單組分室溫硫化矽橡膠的硫化時間取決於硫化體系、溫度、濕度和矽橡膠層的厚度，提高環境的溫度和濕度，都能使硫化過程加快。在典型的環境條件下，一般15~30分鐘後，矽橡膠的表面可以沒有粘性， 厚度0.3厘米的膠層在一天之內可以固化。固化的深度和強度在三個星期左右會逐漸得到增強。
    單組分室溫硫化矽橡膠具有優良的電性能和化學惰性，以及耐熱、耐自然老化、耐火焰、耐濕、透氣等性能。它們在-60~200℃範圍內能長期保持彈性。它固化時不吸熱、不放熱，固化後收縮率小，對材料的粘接性好。因此，主要用作粘合劑和密封劑，其它應用還包括就地成型墊片、防護塗料和嵌縫材料等。許多單組分矽橡膠粘接劑的配方表現出對多種材料如大多數金屬、玻璃、陶瓷和混凝上的自動粘接性能。當粘接困難時，可在基材上進底塗來提高粘接強度，底塗可以是具有反應活性的矽烷單體或樹脂，當它們在基材上固化後，生成一層改性的適合於有機矽粘接的表面。單組分室溫硫化矽橡膠雖然使用方便，但由於它的硫化是依懶大氣中的水分，使硫化膠的厚度受到限制，只能用於需要6毫米以下厚度的場合。單組分室溫硫化矽橡膠的硫化反應是從表面逐漸往深處進行的，膠層越厚，固化越慢。當深部也要快速固化時， 可采用分層澆灌逐步硫化法，每次可加一些膠料，等硫化後再加料，這樣可以減少總的硫化時間。添加氧化鎂可加速深層膠的硫化。

    二．雙組分縮合型室溫硫化矽橡膠
    雙組分室溫硫化矽橡膠硫化反應不是靠空氣中的水分, 而是靠催化劑來進行引發。通常是將膠料與催化劑分別作為一個組分包裝。只有當兩種組分完全混合在一起時才開始發生固化。雙組分縮合型室溫硫化矽橡膠的硫化時間主要取決於催化劑的類型、用量以及溫度。催化劑用量越多硫化越快， 同時擱置時間越短。在室溫下，擱置時間一般為幾小時，若要延長膠料的擱置時間，可用冷卻的方法。雙組分縮合型室溫硫化矽椽膠在室溫下要達到完全固化需要一天左右的時間，但在150℃的溫度下只需要1小時。通過使用促進劑進行協合效應可顯著提高其固化速度。
    雙組分室溫硫化矽橡膠可在一65~250℃溫度範圍內長期保持彈性，並具有優良的電氣性能和化學穩定性， 能耐水、耐臭氧、耐氣候老化，加之用法簡單，工藝適用性強，因此，廣泛用作灌封和制模材料。各種電子、電器元件用室溫硫化矽橡膠塗覆、灌封後，可以起到防潮（防腐、防震等保護作用。可以提高性能和穩定參數。雙組分室溫硫化矽橡膠特別適宜於做深層灌封材料並具有較快的硫化時間，這一點是優於單組分室溫硫化矽橡膠之處。雙組分室溫硫化矽橡膠硫化後具有優良的防粘性能，加上硫化時收縮率極小，因此，適合於用來制造軟模具，用於鑄造環氧樹脂、聚酯樹脂、聚苯乙烯、聚氨酯、乙烯基塑料、石蠟、低熔點合金等的模具。此外，利用雙組分室溫硫化矽橡膠的高仿真性能可以在文物上復制各種精美的花紋。雙組分室溫硫化矽橡膠在使用時應註意：首先把膠料和催化劑分別稱量，然後按比例混合。混料過程應小心操作以使夾附氣體量達到最小。膠料混勻後（顏色均勻），可通過靜置或進行減壓（真空度700毫米汞柱）除去氣泡,待氣泡全部排出後，在室溫下或在規定溫度下放置一定時間即硫化成矽橡膠。
    三．雙組分加成型室溫硫化矽橡膠
    雙組分加成型室溫硫化矽橡膠有彈性矽凝膠和矽橡膠之分，前者強度較低，後者強度較高。它們的硫化機理是基於有機矽生膠端基上的乙烯基（或丙烯基）和交鏈劑分子上的矽氫基發生加成反應（氫矽化反應）來完成的。在該反應中，不放出副產物。由於在交鏈過程中不放出低分子物，因此加成型室溫硫化矽橡膠在硫化過程中不產生收縮。這一類硫化膠無毒、機械強度高、具有卓越的抗水解穩定性（即使在高壓蒸汽下）、良好的低壓縮形變、低燃燒性、可深度硫化、以及硫化速度可以用溫度來控制等優點，因此是目前國內外大力發展的一類矽橡膠。
    1．加成型室溫硫化矽橡膠
    包裝方式一般是分A、B兩種組分進行包裝：將催化劑作為一種組分；交鏈劑作另一種組分。高強度的加成型室溫硫化矽橡膠由於線收縮率低、硫化時不放出低分子，因此是制模的優良材料。在機械工業上已廣泛用來制模以鑄造環氧樹脂、聚酯樹脂、聚氨酯、聚苯乙烯、乙烯基塑料、石蠟、低熔點合金、混凝上等。利用加成型窒溫硫化
    2．矽凝膠
    這種膠硫化後成為柔軟透明的有機矽凝膠，可在-65~200℃溫度範圍內長期保持彈性，它具有優良的電氣性能和化學穩定性能、耐水、耐臭氧、耐氣候老化、憎水、防潮、防震、無腐蝕,且具有生理惰性、無毒、無味、易於灌註、能深部硫化、線收縮率低、操作簡單等優點，有機矽凝膠在電子工業上廣泛用作電子元器件的防潮、絕緣的塗覆及灌封材料，對電子元件及組合件起防塵、防潮、防震及絕緣保護作用。如采用透明凝膠灌封電子元器件,不但可起到防震防水保護作用，還可以看到元器件並可以用探針檢測出元件的故障，進行更換，損壞了的矽凝膠可再次灌封修補。有機矽凝膠由於純度高，使用方便，又有一定的彈性，因此是一種理想的晶體管及集成電路的內塗覆材料,可提高半導體器件的合格率及可靠性；有機矽凝膠也可用作光學儀器的彈性粘接劑。在醫療上有機矽凝膠可以用來作為植人體內的器官如人工乳房等，以及用來修補已損壞的器官等.
    3.矽樹脂
    矽樹脂矽樹脂是高度交聯的網狀結構的聚有機矽氧烷，通常是用甲基三氯矽烷、二甲基二氯矽烷、苯基三氯矽烷、二苯基二氯矽烷或甲基苯基二氯矽烷的各種混合物，在有機溶劑如甲苯存在下，在較低溫度下加水分解，得到酸性水解物。水解的初始產物是環狀的、線型的和交聯聚合物的混合物，通常還含有相當多的羥基。水解物經水洗除去酸，中性的初縮聚體於空氣中熱氧化或在催化劑存在下進一步縮聚，最後形成高度交聯的立體網絡結構。 矽樹脂是一種熱固性的塑料，它最突出的性能之一是優異的熱氧化穩定性。250℃加熱24小時後,矽樹脂失重僅為2~8%。矽樹脂另一突出的性能是優異的電絕緣性能,它在寬的溫度和頻率範圍內均能保持其良好的絕緣性能。 鑒於上述特性,有機矽樹脂主要作為絕緣漆（包括清漆、瓷漆、色漆、浸漬漆等）浸漬H級電機及變壓器線圈, 以及用來浸漬玻璃布、玻布絲及石棉布後制成電機套管、電器絕緣繞組等。用有機矽絕緣漆粘結雲母可制得大面積雲母片絕緣材料，用作高壓電機的主絕緣。此外，矽樹脂還可用作耐熱、耐候的防腐塗料，金屬保護塗料，建築工程防水防潮塗料，脫模劑，粘合劑以及二次加工成有機矽塑料，用於電子、電氣和國防工業上，作為半導體封裝材料和電子、電矽樹脂按其主要用途和交聯方式大致可分為有機矽絕緣漆、有機矽塗料、有機矽塑料和有機矽粘合劑等幾大類。
    4.矽油
    矽油是一種不同聚合度鏈狀結構的聚有機矽氧烷。最常用的矽油是申基矽油。矽油一般是無色（或淡黃色），無味、無毒、不易揮發的液體。矽油不溶於水、甲醇、二醇和- 乙氧基乙醇，可與苯、二甲醚、甲基乙基酮、四氯化碳或煤油互溶，稍溶於丙酮、二惡烷、乙醇和了醇。它具有很小的蒸汽壓、較高的閃點和燃點、較低的凝固點。隨著鏈段數n的不同，分子量增大，粘度也增高， 固此矽油可有各種不同的粘度。矽油按化學結構來分有甲基矽油、乙基矽油、苯基矽油、甲基含氫矽油、甲基苯基矽油、甲基氯苯基矽油、甲基乙氧基矽油、甲基三氟丙基矽油、甲基乙烯基矽油、甲基羥基矽油、乙基含氫矽油、羥基含氫矽油、含氰矽油等；從用途來分，則有阻尼矽油、擴散泵矽油、液壓油、絕緣油、熱傳遞油、剎車油等。 矽油具有卓越的耐熱性、電絕緣性、耐候性、疏水性、生理惰性和較小的表面張力，此外還具有低的粘溫系數、較高的抗壓縮性）有的品種還具有耐輻射的性能。
    液體矽橡膠介紹應用範圍：
    通用型高性能註射成型液體矽橡膠系列
    膠輥用註射成型液體矽橡膠系列
    電纜附件用註射成型液體矽橡膠系列
    液體矽樹脂絕緣套管膠
    服裝標牌用液體矽橡膠
    矽凝膠及矽橡膠油墨
    等一系列產品
    產品主要用於高檔奶嘴，潛水面罩，電腦，手機，遙控裝置和其他控制器的鍵墊和鍵盤，O型密封圈，軟管接頭，電纜附件等方面