有机硅高分子简介
本文将为您介绍有机硅高分子，一种特殊的聚合物，其核心特征在于硅氧交替的主链结构，也被称为聚硅氧烷。这种高分子化合物的特点在于硅原子上通常附着有各种有机基团，如甲基、苯基和乙烯基等，为它们提供了多样化的化学特性。
有机硅的单体是氯硅烷，由氯代烷、特别是氯甲烷和硅粉通过高温下的铜催化剂制得。产物分别为三甲基一氯硅烷、二甲基二氯硅烷及甲基三氯硅烷等，分馏后即得到纯的氯硅烷。二甲基二氯硅烷遇水即发生水解，生成二甲基二羟基硅烷。二甲基二羟基硅烷缩合聚合后即得到线型聚硅氧烷。
聚有机硅氧烷、聚硅烷及其共聚物作为有机硅高分子化学的核心，具有独特的性能和广泛的应用。它们在电子、材料、生物医药、能源、环境等多个领域展现出巨大的潜力与优势。本书旨在深入探讨这些化合物的合成技术、物理化学性质以及在不同行业中的应用实例。
有机硅高分子是主链含有硅原子的高分子化合物。目前最主要的有机硅高分子是聚硅氧烷。聚硅氧烷是由许多含双键的单体聚合而成的链状、环状或网状的高分子化合物，通常称为硅酮。它的结构特点是含有一个硅、氧原子交替排列的基本骨架，每个硅原子上都连有有机基团。聚硅氧烷中的硅氧键具有高稳定性。
有机硅高分子，作为工业界首个大规模应用的元素有机高分子，其发展速度在元素有机高分子领域独树一帜。其特性和价值显著，无人能及，因此在国民经济中占据了重要且不可或缺的地位，被誉为新型的高分子材料瑰宝。本书深入剖析有机硅高分子材料的制备技术原理与实践方法，以及相关反应的内在机制。
有机硅高分子硅油与低分子区别
1、传统大分子硅油和小分子硅油的区别主要是传统大分子硅油比小分子硅油成膜性更好。硅油分子间会发生交联， 所以氨基硅油的起始分子量与最终在织物上成膜的 分子量会有所不同， 一般来说， 分子质量越大，氨基硅油在织物表面的成膜性越好。通过测量分子粒径大小来区分。
2、根据分子量的不同，硅油可以分为低分子量硅油和高分子量硅油。低分子量硅油具有较低的粘度和较高的挥发性，适用于需要快速干燥和挥发的场合。高分子量硅油则具有较高的粘度和较低的挥发性，适用于需要长期保持稳定性的应用。这些特性使得硅油在不同领域中展现出多样化的优势。硅油的应用范围非常广泛。
3、有机硅产品的品种丰富多样，主要包括以下四类：首先，硅油作为低分子聚合物，根据分子量的不同，粘度有所差异，它通常呈无色油状，适用于高级润滑油、润滑脂等领域，甚至可以作为脱膜剂和化妆品。例如，苯基硅油在180至220℃的高温下仍能持久使用。硅橡胶则分为室温和高温硫化两种类型。
4、不同的硅油产品，其沸点可能会有所不同。例如，低分子量的硅油通常具有较低的沸点，而高分子量的硅油则具有较高的沸点。此外，硅油的纯度也会对其沸点产生影响。高纯度的硅油，由于其杂质含量较低，通常具有较高的沸点。
5、硅油是一种有机硅聚合物，由有机硅单体经水解缩聚而成，形成低分子量的线型结构聚合物。它具有独特的物理化学性质，表现为无色、无味、不易挥发、无毒的液体。硅油的沸点高，凝固点低，因此在不同温度条件下都能保持良好的流动性。
6、按其化学结构和性能，可分为三类：（1）硅油。为低分子量线型结构聚合物。（2）硅橡胶。为高分子量线型结构聚合物。（3）硅树脂。含有活性基团，可进一步固化的线型结构聚合物。
有机硅的材料分类
硅树脂：硅树脂具有良好的绝缘性、耐热性和耐候性，常用于涂料、胶粘剂和绝缘材料等领域。（6）复合物：由多种有机硅材料复合而成，具有多种优良性能的组合。按原料和制备工艺分类 （1）甲基乙烯基硅橡胶：是目前常用的一种硅橡胶，具有良好的弹性和耐高温性。
有机硅材料根据形态各异，包括硅烷偶联剂、硅油、高温硫化硅橡胶、液体硅橡胶、硅树脂和复合物等。硅烷偶联剂的应用主要分为表面处理剂、加入粘接剂和直接加入高分子材料，前两者效果更佳。硅烷偶联剂的应用领域广泛，例如在玻璃纤维处理中，能显著提高复合材料性能，用量约占消耗总量的50%。
有机硅材料按其形态的不同，可分为：硅烷偶联剂（有机硅化学试剂）、硅油（硅脂、硅乳液、硅表面活性剂）、高温硫化硅橡胶、液体硅橡胶、硅树脂、复合物等。 硅烷偶联剂的应用一般有三种方法：一是作为骨架材料的表面处理剂；二是加入到粘接剂中，三是直接加入到高分子材料中。
有机硅材料根据形态的不同，可以分为硅烷偶联剂（有机硅化学试剂）、硅油（包括硅脂、硅乳液、硅表面活性剂）、高温硫化硅橡胶、液体硅橡胶、硅树脂和复合物等几类。硅烷偶联剂的应用通常有三种方式：一是作为骨架材料的表面处理剂；二是加入到粘接剂中；三是直接加入到高分子材料中。
硅橡胶的特点有哪些?
1、产品特点：有良好的绝缘性能、耐老化性能、密封性能，且粘接性也好，强度也高，是一种无腐蚀的单组份室温硫化硅橡胶，在-50℃至+250℃的温度范围内，长期的使用都不会有任何问题。
2、硅橡胶是一种性能卓越的材料，其最显著的特点是具有广泛的使用温度范围，可以在极端的-60℃至+250℃条件下长期稳定工作。这种材料展现出优良的耐热、耐寒、介电性以及抗臭氧和大气老化性能。然而，硅橡胶在机械性能上相对较弱，尤其是在抗张强度和抗撕裂强度方面不如许多合成橡胶。
3、优点： （ 1 ）耐热与耐寒性极好，可在 - 60 ~ 250℃长期使用 （ 2 ）耐臭氧、耐天候好 （ 3 ）电性能好 硅胶是一种具有固体特性的胶体物质，其基本成分是二氧化硅（SiO2）。
4、电性能：硅橡胶的电阻率高且稳定，对高压电晕和电弧有卓越的防护性能，因此广泛用于高压绝缘子、电视机高压帽和电器部件中。当加入导电填料，硅橡胶则能转变为导电材料，适用于键盘接触点的设计。导热性与辐射性：硅橡胶在特定填充物的帮助下，可以转变为优良的导热材料，如散热片和导热密封垫。
5、硅橡胶（Silicome Rubber） 是一种新型的耐热性高分子弹性材料。硅橡胶最大的特点是耐高温、耐寒性能优越，使用温度范围在-100度- +300度之间。具有优异的耐老化性能（耐臭氧、耐氧化、耐放射、耐光、耐气候）。在自由状态下，放置室外曝晒数年后，性能无明显变化。
6、性质与构成：硅橡胶是由硅和氧原子交替构成的橡胶，其特点是在硅原子上通常连接有两个有机基团。它的主要结构单元是含有甲基和少量乙烯基的硅氧链节。硅胶则是一种非晶态物质，主要由二氧化硅组成，它是一种高活性的吸附材料。 特性与用途：硅橡胶因其卓越的物理和化学特性而受到重视。
硅橡胶硅橡胶主要品种
氟硅橡胶和腈硅橡胶：氟硅橡胶耐热、耐油性好，但含三氟丙基的有安全问题；而腈硅橡胶改善了耐油性但牺牲了耐热性和电绝缘性。 苯撑和苯醚撑硅橡胶：苯撑硅橡胶耐辐射性能好但低温性能差；苯醚撑硅橡胶低温性能优秀，但耐油性差。
甲基乙烯基硅橡胶：这是最典型的硅橡胶，具有良好的基本性能。 甲基苯基硅橡胶：这类硅橡胶具备更佳的耐高温性能和耐高真空性能。按硫化体系分类 过氧化物硫化硅橡胶：主要用于制造电缆附件和其他高温制品。 缩聚型硫化硅橡胶：这种硅橡胶主要用于特殊密封和特殊场合的粘接。
热硫化型又分甲基硅橡胶（MQ）、甲基乙烯基硅橡胶（VMQ，用量及产品牌号最多）、甲基乙烯基苯基硅橡胶PVMQ（耐低温、耐辐射）。硅橡胶是指主链由硅和氧原子交替构成，硅原子上通常连有两个有机基团的橡胶。普通的硅橡胶主要由含甲基和少量乙烯基的硅氧链节组成。
高温硫化硅橡胶；按所用单体的不同，可分为甲基乙烯基硅橡胶，甲基苯基乙烯基硅橡胶、氟硅，腈硅橡胶等；按性能和用途的不同又可分为通用型、超耐低温型、超耐高温型、高强力型、耐油型、医用型等等。
硅橡胶，包括热硫化型（高温硫化硅胶HTV）和室温硫化型（RTV）两大类，其中室温硫化型又细分为缩聚反应型和加成反应型。高温硅橡胶主要用于制造各种硅橡胶制品，而室温硅橡胶则主要用于粘接剂、灌封材料或模具使用。
硅烷偶联剂在无机粉体中改性
硅烷偶联剂既可用于干法表面改性，也可用于湿法表面改性，适用于多种无机粉体的表面处理，以提高其与聚合物的相容性，改善复合材料的性能。选择合适的硅烷偶联剂，结合专业的化工技术支持，能显著提升企业的技术能力，推动技术进步。
硅烷偶联剂在复合材料的应用，通常可归纳为三种方式：树脂内添加法、整体掺合法及无机材料表面预处理法。在树脂内添加法中，硅烷偶联剂直接或通过有机溶剂稀释后与树脂混合。
硅烷偶联剂的使用方法有两种：一是将硅烷配成水溶液，用于处理无机粉体后再与有机高聚物或树脂基料混合；另一种方法是将硅烷与无机粉体及有机高聚物基料混合。硅烷偶联剂用量与偶联剂的品种及填料的比面积有关，通常根据无机粉体质量的0.10%～5%来确定。