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有机硅:硅油类产品知识介绍
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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。 ! {; G& g6 ^/ v% s! Z1 q
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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。
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硅油一般是无色(或淡**),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、乙醇和了醇。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。
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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。 - l$ P( {$ o% v) i. b* W( I
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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。 3 [" U x+ ^( y5 A! ^
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有机硅*液 0 S Y2 U3 G, l
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有机硅*液是硅油的一种形式。下面从硅油织物柔软整理剂和硅油*液型消泡剂两方面来介绍。
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- t2 d7 [# I% ?2 P* Y) D0 G一. 硅油织物柔软整理剂 & x; i/ t" V6 s0 G+ k! ~
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有机硅*液主要是用作硅油织物柔软整理剂。第一代的有机硅织物整理剂是二甲基硅油和含氢硅油(及其衍生物)的机械混合物。第二代的有机硅织物整理剂是羟基封端聚二甲基硅氧烷*液,它是由八甲基环四硅氧烷单体、水、*化剂、催化剂等原料在一定条件下进行*液聚合而成的。由于聚合和*化是一步完成,因而具有工时短、工效高、设备简单、操作方便等优点,而得到的*液又非常稳定,颗粒十分均匀、制得的聚合物两端带有活性基团(羟基) 可以进一步反应成膜,有利于提高*液的应用效果,这是机械*化硅油所不及的。 / L9 r0 p6 l* e, K- O* X' N9 v; ^
" q; N! j, Q5 n) h/ E$ I/ J4 v: K4 i羟基硅油*液按其所采用的表面活性剂不同又可分为阳离子、阴离于、非离子、复合离子等几种类型的*液。
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# n) D/ I: i7 d* x J9 C6 b1. 阳离子型羟基硅油*液
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0 I7 A4 s- ^# f) P. h6 q* Z阳离于型羟*聚合所采用的*化剂一般是季胺盐类(国外文献报道的是十八烷基三甲基氯化铵),催化剂为氢氧化铵。阳离子型羟*可用于各种纺织品的后整理,具有改善织物手感、提高织物弹性及滑爽、挺括之性能;它的另一独特优点是织物的理想防水剂,与甲基含氢硅油*液并用,防水性能及防水耐久性皆可达到相当高的水平,可用作维纶篷盖帆布的防水剂、涤卡布的防水剂等。 7 V c9 j+ l9 n2 W2 f% p
! B) e5 m+ R& w# K5 h F3 F2.阴离子型羟基硅油*液 $ W0 a8 ^8 m0 c) r
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阴离子型羟*的特点是在织物整理剂中配伍性好,*液十分稳定。尤其纺织品印染中的助剂大部份为阴离子型,若采用阳离子型羟*往往容易引起破*漂油,而阴离子型羟*可以避免此弊病,所以更受用户单位欢迎,用途十分广泛。
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9 r A3 [ Y$ R$ _$ E* v; }3.复合离子型羟基硅油*液 - Y" E! Y2 \4 z h4 I- D
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阳离子型羟*虽然是一种优良的织物柔软整理剂,但这种*液不耐硬水,还不能与二羟甲基二羟基乙烯脲树脂(2D)树脂、催化剂氯化镁和阴离子型增白剂同浴使用,因此在使用上有一定的局限性。此外,由于*液稳定性差,有机硅高聚物易从*液中分离出来,漂在液面上,俗称"漂油"。若在*液聚合过程中,采用阳离子型与非离子型*化剂进行复配,则可克服阳离子型*化剂制备羟基硅油*液的缺点, 制得的有机硅*液能耐硬水、能与2D树脂、氯化镁和增白剂VBL等同浴使用,并具有良好的耐热性和耐冷冻性。
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1 s, J. K- B5 z( \4.非离子型羟基硅油*液 $ O+ n% _4 ~) Z* l+ _
- R7 w. m& R+ I9 q: U' f非离子型羟*比离于型羟*的适应性强,稳定性更好,因此许多国家都大力研究非离子型羟*。如瑞士汽巴嘉基公司生产的新产品UltrateX FSA,是一种分子量在20万以上的羟基封头聚二甲基硅氧烷的非离子型*液,比美国陶康宁公司的Dc-1111阴离子型羟*前进了一步。 - s/ b/ k) {' |4 l/ V/ [5 ?& D5 e O
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5.其它活性基团的有机硅整理剂 , M0 `/ n6 W$ i: N
; b5 T1 z% F u; `+ y# t为了适应各类织物高级整理的需要,改善有机硅整理织物的抗油污、抗静电和亲水性能,并使化纤织物具有天然织物的许多优点,有机硅工作者研究了在有机硅分子上引入其它活性基团如氨基、酰胺基、酯基、氰基、羧基、环氧基等。这些基团的引入使有机硅织物整理剂具有特殊的效果,例如,有机硅分子引入氨基适于毛织品的防缩和柔软整理;引入酰胺基适于防污整理,柔软性也大有提高:引入氰基耐油性好,聚氧化乙烯醚和有机硅的共聚物防静电效果良好;有机氟改性的有机硅具有拒油、防污、防静电、拒水等许多优点。 0 k! |9 h9 o' M6 }- U1 ^
7 R2 M8 U+ O/ L. g9 W- y* t二.硅油*液型消泡剂
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