矽油

矽油

矽油通常指的是在室溫下保持液體狀態的線型聚矽氧烷產品。一般分為甲基矽油和改性矽油兩類。最常用的矽油一甲基矽油,也稱為普通矽油,其有機基團全部為甲基,甲基矽油具有良好的化學穩定性、絕緣性,疏水性能好。它是由二甲基二氯矽烷加水水解製得初縮聚環體,環體經裂解、精餾製得低環體,然後把環體、封頭劑、催化劑放在一起調聚就可得到各種不同聚合度混合物,經減壓蒸餾除去低沸物就可製得矽油

基本介绍

  • 中文名:矽油
  • 英文名:Silicone oil
  • 別稱:環狀聚二甲基矽氧烷
  • 化學式:(CH3)3SiO[(CH3)2SiO]n-Si(CH3)3
  • 熔點:-50℃
  • 沸點:101℃
  • 水溶性:PRACTICALLY INSOLUBLE
  • 密度:0.963
  • 外觀:無色無味無毒不易揮發的液體
  • 閃點:300℃
  • 套用:高級潤滑油、防震油、絕緣油、消泡劑脫模劑
物理化學性質,矽油種類,矽油製品,套用領域,優缺點,優點,缺點,對人體的危害,辨別方法,

物理化學性質

熔 點:-50℃
沸 點:101 °C(lit.)
折 射 率:1.403-1.406
閃 光 點:300℃
密 度:0.963
水 溶 性:PRACTICALLY INSOLUBLE
膨脹係數(25-100℃) :9.45*10-4 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丁醇。它具有很小的蒸汽壓、較高的閃點燃點、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,從0.65厘沲直到上百萬厘沲。如果要製得低粘度的矽油,可用酸性白土作為催化劑,並在180℃溫度下進行調聚,或用硫酸作為催化劑,在低溫度下進行調聚,生產高粘度矽油或粘稠物可用鹼性催化劑。
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係數、較高的抗壓縮性、有的品種還具有耐輻射的性能。

矽油種類

矽油通常指室溫下保持液體狀態的線型聚矽氧烷產品,結構式如下:式中,R為烷基、芳基,R'為烷基、芳基、氫、碳官能基及聚醚鏈等;X為烷基、芳基、鏈烯基、氫、羥基、烷氧基、乙醯氧基、氯v、碳官能基及聚醚鏈等;n,m=0、1、2、3…
矽油
最常用的矽油,有機基團全部為甲基,稱甲基矽油。有機基團也可以採用其它有機基團代替部分甲基基團,以改進矽油的某種性能和適用各種不同的用途。常見的其它基團有氫、乙基、苯基、氯苯基、三氟丙基等。近年來,有機改性矽油得到迅速發展,出現了許多具有特種性能的有機改性矽油
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。
CAS號: 63148-62-9
1氨基改性矽油
氨基改性矽油是側鏈或端基中含有氨基的聚二甲基矽氧烷,又被稱為氨基矽油。此類矽油是專門用於紡織品柔軟整理劑的基本成份。由於其具有很好的吸附性、相容性,當氨基矽油被適當的表面活性劑乳化成微乳液,用於織物整理可以增加纖維材料的柔軟性,因而被作為織物柔軟整理劑使用,適用於各種紡織品的後整理,氨基矽油還可以用於化妝品添加劑、塗料添加劑、樹脂改性劑及光亮劑等領域。
2環氧基改性矽油聚二甲基矽氧烷的側鏈或端基中含有環氧基的一類矽油被稱為環氧基改性矽油。使用此類改性矽油可以提高織物的彈性,如果將此類矽油與聚醚改性矽油配合使用,後整理的織物柔軟性更好,還具有抗皺、耐洗等特性,與氨基改性矽油調配使用,可使織物具有較好的手感。
3聚醚改性矽油
側鏈或端基中含有聚醚基團(聚氧乙烯基、聚氧丙烯基、脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚基)的聚二甲基矽氧烷被稱為聚醚改性矽油,其可以改善織物後整理的吸濕性能。由於聚醚基團具有親水性,所以聚醚矽油的親水性增加,分子中同時具有疏水基團和親水基團,以至於此類矽油表現出較好的水溶性,使用過程中不會出現破乳、漂油等問題。其次,聚醚基的引入還使被整理纖維或織物的吸濕性、抗靜電性、易去污性增加,所以聚醚矽油在衣物柔軟劑、化妝品、洗髮用品中使用較多。聚醚矽油的另一主要用途,是作為表面活性劑用於聚氨酷泡沫的穩定劑,也稱作勻泡劑,調整聚氨醋泡沫塑膠的氣泡降。聚醚矽油是氨基矽油柔軟劑開發之前用量最大、效果最好的一類活性有機矽柔軟劑。
(4)梭基改性矽油
側鏈或端基中含有梭基的聚二甲基矽氧烷被稱為梭基改性矽油。此類改性矽油可用於纖維處理劑、汽車擦亮劑、塗料添加劑等。梭基改性矽油與氨基矽油並用,用於纖維處理可以增加耐久性,洗滌時不易脫落。
(5)醇輕基改性矽油
醇經基封端或主鏈中含有醇經基的聚二甲基矽氧烷被稱為醇輕基改性矽油。由於分子主鏈末端或分子鏈之間的輕基具有反應性,其受熱能發生交聯,此類矽油可用於矽橡膠加工中的結構控制劑,還可以用於紙張等防勃處理。以醇輕基改性矽油替代一部分乙二醇進行共聚,可以改進聚酷纖維、薄膜的回彈性、柔軟性、撕裂強度、耐磨耗性、耐熱性等性能,還能改善聚氨酷的成型性。
(6)酚輕基改性矽油
酚輕基封端或主鏈中含有酚輕基的聚二甲基矽氧烷屬於酚經基改性矽油。此類改性矽油分子中的酚基具有很高的反應性、耐熱性,因此,其乳化液的穩定性較好、使用性廣。如果氨基改性矽油與酚基改性矽油混合,可以復配成耐熱性、脫模性非常好的合成纖維用油劑。
(7)琉基改性矽油
側鏈或端基中含有琉基的聚二甲基矽氧烷被稱為琉基改性矽油,其分子中的琉基能在紫外線和光聚合引發劑的作用下與含有不飽和鍵的有機矽化合物發生自由基加成反應。此類矽油是紫外線、電子束固化型有機矽樹脂橡膠的主要成分,廣泛套用於防粘隔離塗層方面,還可以作為脫模劑使用。
(8)其他改性矽油
除上述改性矽油外,還有很多其他種類的矽油,如聚二有機矽氧烷一聚醚嵌段共聚改性矽油、烷基與聚醚共改性矽油、烷基醚聚醚矽油、環氧基聚醚矽油、氨基聚醚嵌段矽油、_甘油醚基矽油、磷酸酷基矽油、糖基聚醚矽油、甜菜鹼基矽油等。這些矽油具有不同的官能團,因此具有特別的性能,但是由於需求較少,市場占有量少。

矽油製品

矽油有許多特殊性能,如溫粘係數小、耐高低溫、抗氧化、閃點高、揮發性小、絕緣性好、表面張力小、對金屬無腐蝕、無毒等。由於這些特性,矽油以套用在許多方面而具有卓越的效果。在各種矽油中,以甲基矽油套用得最廣泛,是矽油中最重要的品種,其次是甲基苯基矽油。各種功能性矽油及改性矽油主要用於特殊目的。
性狀:無色無味無毒不易揮發的液體。
用途:有各種不同的粘度。有較高的耐熱性、耐水性、電絕緣性和較小的表面張力。常用作高級潤滑油、防震油、絕緣油、消泡劑脫模劑、擦光劑、隔離劑和真空擴散泵油等;乳液可以用於汽車輪胎上光,儀錶板上光等。以甲基矽油最為常用。經乳化或者改性後用在紡織品後整理上的平滑柔軟手感整理,日常的護理用品的香波中也加入乳化矽油提高毛髮的潤滑度。此外,還有乙基矽油、甲基苯基矽油、含腈矽油、聚醚改性矽油(水溶性矽油)等。
製備或來源:由二官能團和單官能團有機矽單體水解縮聚而得的油狀物。
二甲基矽油
[性能特點]
XY-二甲基矽油,化學名稱聚二甲基矽氧烷,分子式是:
(CH3)3SiO[(CH3)2SiO]n-Si(CH3)3,
二甲基矽油是一種無色透明的新型合成高分子材料,有多種不同的粘度(5cps~800萬cps),從極易流動的液體到稠厚的半固態物。本產品具有特殊的滑爽性、柔軟性、憎水性,良好的化學穩定性、優異的電絕緣性和耐高低溫性。閃點高、凝固點低,並可在-50℃~+200℃下長期使用,粘溫係數小、壓縮率大,表面張力低,憎水防潮性好,比熱導熱係數小。
二、技術指標:
粘度(25°Ccp) 介電常數 閃點(℃) 相對密度 折光指數 表面張力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]
二甲基矽油具有各種優異的特性,因此在工農業生產各部門,國防工業,科學研究及醫療衛生等部門,都得了極其廣泛的套用。它廣泛用於電氣絕緣、脫模、消泡、阻尼、防震、滾壓、防塵、防水、高低濕潤等方面。
1、 在機電工業中的套用:二甲基矽油廣泛用在電機、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、目前還用做變壓器、電容器、電視機的掃描變壓器的浸漬劑等。在各種精密機械、儀器及儀表中,用作液體防震、阻尼材料。二甲基矽油的消震性能受溫度影響小,多用於具有強烈機械震動及環境溫度變化大的場合下,使用的儀表如:飛機、汽車的儀表中。用於防震、阻尼、穩定儀表讀數,還可作為液體彈簧,且於飛機的著陸裝置中。
2. 作脫模劑:由於本品與橡膠、塑膠、金屬等的不粘性,又用做各種橡膠、塑膠製品成型加工的脫模劑,及用於精密鑄造中。用它做脫模劑不僅脫模方便,且使製品表面潔淨、光滑、紋理清晰。
3、 作消泡劑:由於本品表面張力小,且不溶於水,動植物油及高沸點礦物油中,化學穩定性好、又無毒,用作為消泡劑已廣泛用於石油、化工、醫療、製藥、食品加工、紡織、印染、造紙等行業中,只要加入10-100PPM的矽油就具有良好的消泡劑作用。
4. 做絕緣,防塵、防霉塗層:在玻璃、陶瓷器表面浸塗一層而二甲基矽油,並在250-300℃進行熱處理後,可形成一層半永久性的防水、防霉和絕緣性的薄膜。用之處理絕緣器件,可提高器件的絕緣性能:用之處理光學儀器,能防止鏡片、稜鏡發霉;用之處理藥瓶,能延長藥品的保存期,並不使製劑因粘壁而損失;用之處理電影膠片的表面,可起潤滑作用,減少摩擦,延長影片壽命。一、 作潤滑劑:本品適於做橡膠,塑膠軸承、齒輪的潤滑劑。也可做為在高溫下鋼材對鋼的滾動磨擦,或鋼與其它金屬摩擦時的潤滑劑,但由於在常溫甲基矽油潤滑性能並不特別好,一般情況下,並不推薦做為常溫下金屬間的潤滑劑。
5、 作添加劑:本品可作許多材料的添加劑,如可作為油漆的增光劑,加少量矽油到油漆中,可使油漆不浮包、不起皺提高漆膜的光亮度,加少量矽油到油墨中,可提高印刷質量,加少量矽油到拋光油中(如汽車上光油),可增加光亮,保護漆膜,並有優良的防水效果。
6、 在醫療衛生中的套用:;二甲基矽油對人體無生毒性,也不被體液分解,故在醫療衛生事業中,也被廣泛套用。利用其消泡作用,製成了口服胃腸消脹片,及肺水腫消泡氣霧劑等藥用。在藥膏中加入矽油,可提高藥物對皮膚的滲透能力,提高藥效。以矽油為基礎油的某些膏藥劑對燙傷、皮炎、褥瘡等都有很好的療效,利用矽油的抗凝血作用,可用其處理貯血器表面,延長血樣貯存時間等。
7、 其它方面:本產品在其它方面還有許多用途。如:利用其閃點高、無嗅、無色、透明且對人體無毒等特性,在鋼鐵、玻璃、陶瓷等工業和科研中,作為油浴或恆溫器中的熱載體。利用其抗切變性能好,可做液壓油尤其是航空液壓油。用其處理人造絲紡絲頭,可消除靜電,提高抽絲質量。在化妝品上加入矽油能提高對皮膚的滋潤和保護作用等等。

套用領域

矽油的套用範圍非常廣泛。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,其套用範圍已擴大到: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、醫藥醫療等等。
矽油及其衍生物的主要套用為:脫膜劑、減震油、介電油、液壓油、熱傳遞油、擴散泵油、消泡劑、潤滑劑、疏
水劑、油漆添加劑、拋光劑、化妝品和日常生活用品添加劑、表面活性劑、顆粒和纖維處理劑、矽脂、絮凝劑。
矽橡膠分為室溫硫化矽橡膠和高溫硫化矽橡膠。前者主要套用於:密封劑、粘合劑、保形塗料、墊片、泡沫橡膠、
模壓部件、封裝材料、電氣絕緣、玻璃裝配、醫療植入物、外科手術輔助材料、制模材料;後者主要套用於:管材和
軟管、帶材、電線電纜絕緣材料、外科手術輔助材料、阻燃橡膠件、穿透密封材料、模壓部件、壓花輥筒、汽車點火
電纜和火花塞罩、擠壓部件、醫療植入物、層壓製品、導電橡膠、纖維塗料、泡沫橡膠。
矽樹脂的主要套用有:清漆、絕緣漆、模塑化合物、保護塗料、封裝材料、接合塗料、壓敏膠、層壓樹脂、脫膜
劑、粘合劑、磚石防水劑。
矽烷偶聯劑主要套用於油漆、塑膠橡膠加工、粘合劑。
有機矽不僅可以作為一種基礎材料、結構材料在一些大工業中大量套用,而且可以作為補助劑或輔助材料與其它
材料共用或改善其他材料的的工藝性能。

優缺點

優點

(1)黏溫性能是液體潤滑劑中最好的,在寬溫範圍內黏度變化小。它的凝點一般小於-50℃,有的高達-70℃,在低溫下長期貯存,其油品的外觀、黏度無變化,它是高溫、低溫、寬溫範圍兼顧的基礎油。(2)優良的熱氧化穩定性,如熱分解溫度>300℃,蒸發損失小(150℃,30天,蒸發損失僅為2%),氧化試驗(200℃、72h),黏度和酸值變化小。
(3)優良的電絕緣性,體積電阻等在常溫~130℃範圍內不變化(但油中不能含水)。
(4)它是一種無毒而且起泡性低、抗泡性強的油,可作消泡劑等使用。
(5)優良的剪下安定性,有吸收振動,防止振動傳播的功能,可作減振液。

缺點

(1)矽油的潤滑性欠佳,尤其是對鋼鋼摩擦副的潤滑性差。
(2)矽油的熱膨脹係數較大(可能產生超壓問題)。
(3)氣體溶解度較大(難設計氣密封裝置)。
(4)一定的吸濕性(水含量高於100×10-6以後,電氣性能急劇下降)。
(5)表面張力小(易從機器中泄漏)。

對人體的危害

矽油被用作女性豐胸的假體產品,矽油在被使用四十多年後,九十年代初,被發現可能造成人體免疫機能下降或致癌而在歐美被禁止使用。當時,美國生產矽凝膠假體的公司就遭到起訴,賠了很多錢。近兩年,因發現做豐胸術的女性致癌的原因比較複雜,矽油又在歐洲開放使用,但在美國仍被禁止。
一些以矽油為主的產品會略帶有腐蝕性,在運輸、生產的過程中應多加注意。
矽油可以用作

辨別方法

(1)用眼觀察:假矽油會比較渾濁,氣味比較大,有臭味;
(2)用火來測試:用玻璃棒或鐵棒沾少量矽油點燃,能點燃並冒黑煙的就是白礦油,純矽油用火點燃是不會燃燒的,並且無氣味,清澈透明,無毒。矽油燃點是320度。
(3)冰點測試法:矽油在-50度也不會出現凍結狀況,假矽油就會出現渾濁或凍結的狀況。

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