关于硅油的知识,就在这里了!

日期: 2024-08-22 21:03:34|浏览: 69|编号: 90123

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关于硅油的知识,就在这里了!

硅油是具有不同聚合度的链状结构的聚硅氧烷,由二甲基二氯硅烷经水水解得到初级缩聚环体,再将环体裂解、蒸馏得到低沸点环体,再将环体与封端剂、催化剂混合,得到各种聚合度的混合物,经减压蒸馏除去低沸点即可得到硅油。

最常用的硅油,其有机基团全部为甲基,称为甲基硅油。有机基团也可以用其它有机基团取代部分甲基,以改善硅油的某些性能,应用于各种不同的用途。其它常见的基团有氢、乙基、苯基、氯苯基、三氟丙基等。近年来,有机改性硅油发展迅速,涌现出许多具有特殊性能的有机改性硅油。

硅油一般为无色(或淡黄色)、无臭、无毒、不易挥发的液体。硅油不溶于水、甲醇、乙二醇和β-乙氧基乙醇,但能与苯、二甲醚、甲乙酮、四氯化碳或煤油混溶,微溶于丙酮、二恶烷、乙醇和丁醇。它的蒸气压很小,闪点和燃点较高,凝固点较低。随着链段数n的变化,分子量增大,粘度也增大。因此,硅油可具有各种粘度,从0.65厘沲到数百万厘沲。若要制得低粘度的硅油,可用酸性白土作催化剂,在180℃温度下进行聚合,或用硫酸作催化剂,在低温下进行聚合。若采用碱性催化剂,可制得高粘度的硅油或粘稠物。

硅油按化学结构可分为甲基硅油、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、氰化物硅油等;按用途可分为阻尼硅油、扩散泵硅油、液压油、绝缘油、传热油、刹车油等。

硅油具有优良的耐热性、电绝缘性、耐候性、疏水性、生理惰性和较小的表面张力,此外还具有较低的粘温系数和较高的抗压缩性,部分品种还具有耐辐射性。

有机硅乳液

硅乳液是硅油的一种形式,下面从硅油织物柔软整理剂、硅油乳液型消泡剂两个方面进行介绍。

1、硅油织物柔软整理剂

有机硅乳液主要用作有机硅织物柔软剂。第一代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。第二代有机硅织物整理剂是羟基封端的聚二甲基硅氧烷乳液,它是由八甲基环四硅氧烷单体、水、乳化剂、催化剂等原料在一定条件下经乳液聚合而成。由于聚合、乳化一步完成,具有工作时间短、效率高、设备简单、操作方便等优点。得到的乳液非常稳定,颗粒非常均匀,而且得到的聚合物两端都带有活性基团(羟基),可以进一步反应成膜,有利于提高乳液的应用效果,这是机械乳化硅油所无法比拟的。

羟基硅油乳液根据所用表面活性剂的不同,可分为阳离子型乳液、阴离子型乳液、非离子型乳液以及复合离子型乳液等几种类型。

1.阳离子羟基硅油乳液

阳离子乳液聚合所用的乳化剂一般为季铵盐(国外文献报道为十八烷基三甲基氯化铵),催化剂为氢氧化铵。阳离子乳液可用于各种纺织品的整理,具有改善织物手感、弹性、滑爽性和挺括性等优点;其另一独特优点是是一种理想的织物防水剂。与甲基含氢硅油乳液配合使用,防水性能和防水持久性可达到很高的水平。可作为乙烯篷布帆布、涤纶织物的防水剂。

2.阴离子羟基硅油乳液

阴离子羟基乳液的特点是在织物整理剂中配伍性好,乳液非常稳定。特别是纺织印染中助剂大多为阴离子型,若使用阳离子羟基乳液,容易引起破乳、脱油现象,而阴离子羟基乳液可避免这一缺点,因此更受用户欢迎,用途十分广泛。

3.复合离子型羟基硅油乳液

阳离子羟基乳液虽然是性能优良的织物柔软整理剂,但是它不耐硬水,不能与二羟甲基二羟乙烯脲树脂(2D)树脂、催化剂氯化镁、阴离子增白剂同浴使用,因此在使用上有一定的局限性。另外,由于乳液稳定性差,有机硅聚合物容易从乳液中分离出来,浮在液面,俗称“漂油”。如果在乳液聚合过程中将阳离子乳化剂与非离子乳化剂复配,可以克服阳离子乳化剂在制备羟基硅油乳液中的不足。制备出的有机硅乳液耐硬水,可与2D树脂、氯化镁、增白剂VBL同浴使用,耐热、耐冻性好。

4.非离子羟基硅油乳液

非离子型乳液比离子型乳液适应性更强,稳定性更好,因此各国都对非离子型乳液进行了大力研究,如瑞士汽巴-嘉基公司生产的新产品FSA,是分子量超过20万的羟基封端聚二甲基硅氧烷非离子型乳液,比美国道康宁公司的Dc-1111阴离子型乳液有了很大的进步。

5. 含其他活性基团的有机硅整理剂

为了满足各种织物高级整理的需要,提高有机硅整理织物的防油、防静电和亲水性能,使化纤织物具有天然织物的诸多优点,有机硅工作者研究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。例如有机硅分子中引入氨基适用于羊毛织物的防缩、柔软整理;引入酰胺基适用于防污整理,柔软度也有很大提高;引入氰基具有良好的防油性能,聚氧乙烯醚与有机硅的共聚物具有良好的防静电效果;有机氟改性有机硅具有拒油、防污、防静电、拒水等诸多优点。

2、硅油乳液消泡剂

硅油乳液消泡剂一般为水包油(O/W)型乳化液,即水为连续相,硅油为不连续相。它是将硅油、乳化剂、增稠剂预先混合,然后逐渐加水搅拌,最后在胶体磨中反复研磨,直至得到符合要求的乳液为止。

硅油乳液消泡剂是应用最广泛、用量最大的有机硅消泡剂,其特点是在水体系中易分散,可广泛用作水相体系的消泡剂。使用时将乳液直接加入起泡体系中即可获得良好的消泡效果。为提高乳液的消泡效果和计量的准确性,一般不直接用于10%以上的浓缩硅油乳液,而是先用冷水稀释或直接用起泡液稀释至10%以下。禁止用过热或过冷的液体稀释,否则会破乳。乳液稀释后稳定性会变差,在贮存过程中还可能出现分层(浮油)现象,即破乳。因此,稀释后的乳液应尽快用完。必要时可加入增稠剂,提高乳液的稳定性。对于间歇操作工艺,硅油乳液可在系统运行前一次加入,也可以分批加入;对于连续操作工艺,应在系统的适当部位连续或间歇地加入硅油乳液。

使用乳液型消泡剂时,要特别考虑起泡体系的温度、酸碱度等条件,因为硅油乳液比较娇贵,如果超过其使用范围,就会过早破乳,失效或无效(硅油乳液的用量一般为起泡液重量的10~(以硅油计))。当然特殊情况下也有少于10ppm和多于10ppm的,最合适的用量主要通过实验来确定。

通用硅油乳液消泡剂多为油包水型,根据硅油种类不同,硅油乳液消泡剂又可分为以下几种类型:

1、以二甲基硅油为主要成分的硅油乳液

该类消泡剂是由二甲基硅油、乳化剂和水制成,可广泛应用于发酵、食品、造纸、纤维、制药、合成树脂等行业。

2、以甲基乙氧基硅油为主要成分的硅油乳液

该类消泡剂是由甲基乙氧基硅油与配合剂配制而成。

3.以乙基硅油为主要成分的硅油乳液

近年来有机硅消泡剂正向着有机硅-聚醚嵌段共聚(或接枝共聚)方向发展,这类消泡剂兼有有机硅和聚醚的特点,因此消泡力大大提高;有机硅-聚醚共聚消泡剂也可称为自乳化型有机硅消泡剂,它是在有机硅分子链上嵌段(或接枝)亲水的环氧乙烷链或环氧乙烷环氧丙烷链,使疏水的硅氧烷部分和亲水的聚醚部分结合在一起。此类分子极性较大,作为消泡剂,铺展系数较大,能均匀地分散在发泡介质中,消泡效率高,是一种新型的高效消泡剂。这种不需要使用乳化剂的自乳化硅油,对某些体系就有很满意的消泡效果。特别适用于那些一般硅油乳液不适用或难以处理的场合。

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