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最全的硅油知识

http://www.soyjg.com  时间:2018/3/3  来源:全球有机硅网

全球有机硅网讯: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

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

硅油一般是无色(或淡黄色),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。

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。

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。

有机硅乳液
有机硅乳液是硅油的一种形式。下面从硅油织物柔软整理剂和硅油乳液型消泡剂两方面来介绍。

一、硅油织物柔软整理剂
有机硅乳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进行乳液聚合而成的。由于聚合和乳化是一步完成,因而具有工时短、工效高、设备简单、操作方便等优点,而得到的乳液又非常稳定,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,有利于提高乳液的应用效果,这是机械乳化硅油所不及的。

羟基硅油乳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乳液。

1. 阳离子型羟基硅油乳液
阳离于型羟乳聚合所采用的乳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。阳离子型羟乳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,与甲基含氢硅油乳液并用,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。

2.阴离子型羟基硅油乳液
阴离子型羟乳的特点是在织物整理剂中配伍性好,乳液十分稳定。尤其纺织品印染中的助剂大部份为阴离子型,若采用阳离子型羟乳往往容易引起破乳漂油,而阴离子型羟乳可以避免此弊病,所以更受用户单位欢迎,用途十分广泛。

3.复合离子型羟基硅油乳液
阳离子型羟乳虽然是一种优良的织物柔软整理剂,但这种乳液不耐硬水,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,由于乳液稳定性差,有机硅高聚物易从乳液中分离出来,漂在液面上,俗称"漂油"。若在乳液聚合过程中,采用阳离子型与非离子型乳化剂进行复配,则可克服阳离子型乳化剂制备羟基硅油乳液的缺点,制得的有机硅乳液能耐硬水、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。

4.非离子型羟基硅油乳液
非离子型羟乳比离于型羟乳的适应性强,稳定性更好,因此许多国家都大力研究非离子型羟乳。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乳液,比美国陶康宁公司的Dc-1111阴离子型羟乳前进了一步。

5.其它活性基团的有机硅整理剂
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。

二、硅油乳液型消泡剂
硅油乳液型消泡剂一般为水包油型(O/W)乳液,即水是连续相,硅油是非连续相。它是将硅油、乳化剂及增稠剂等进行预混,然后逐步加水搅匀,最后在胶体磨中反复研磨直至得到合乎要求的乳液。

硅油乳液型消泡剂是有机硅消泡剂中使用面最广、用量最大的一种消泡剂。它的特点是易分散在水体系中,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及计量的准确性,一般不直接使用10%以上的浓硅油乳液:而是先将其用凉水或直接用起泡液稀释至10%以下使用。禁忌使用过热或过冷的液体稀释,否则将引起乳液破乳。乳液稀释后稳定性会变差,存放过程也可能发生分层(漂油)现象,也即破乳。故稀释后的乳液宜尽快用完。如果需要,可加入增稠剂以提高乳液的稳定性。对于间歇操作过程,硅油乳液可以在体系运转前一次加入,也可采用分批补加的方式;对于连续操作过程,硅油乳液应在系统的适当部位连续地或间断地加入。

使用乳液型消泡剂时,特别要考虑起泡体系的温度及酸、碱性等条件,因为硅油乳液比较娇气,超过它的使用范围,乳液就会过早破乳,变成低效或无效(硅油乳液的用量,一般为起泡液重量的10~10Oppm(按硅油计)。当然、特殊情况下也有少于10ppm和多于100ppm的。其最宜用量主要是通过试验来确定。

一般的硅油乳液型消泡剂大多为水包油型。根据硅油种类的不同,硅油乳液型消泡剂有如下几种类型:

1.以二甲基硅油为主体的硅油乳液
这类消泡剂是由二甲基硅油加上乳化剂和水等配制而成,可广泛应用于发酵、食品、造纸、纤维、制药、合成树脂等方面。

2.以甲基乙氧基硅油为主体的硅油乳液
这类消泡剂是由甲基乙氧基硅油及配合剂制成。

3.以乙基硅油为主体的硅油乳液
近年来,有机硅消泡剂正朝着有机硅一聚醚嵌段共聚(或接枝共聚)方向发展。这类消泡剂由于兼具有机硅和聚醚的特性,因而使消泡力大大提高;有机硅一聚醚共聚型消泡剂又可称为自乳化型的有机硅消泡剂,它是在有机硅分子链中嵌段(或接枝)亲水性的氧化乙烯链或氧化乙烯氧化丙烯链,使疏水的硅氧烷部分与亲水的聚醚结合在一起,这样的分子具有较大的极性,作为消泡剂来说铺展系数大,能在发泡介质中分散均匀,消泡效力高,是一类新型的高效消泡剂。这类无须使用乳化剂的自乳化硅油,消泡效果对某些体系来说是相当满意的,它特别适用于那些不宜使用一般硅油乳液和一般硅油乳液难于胜任的场合。

 

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