疏水二氧化硅用聚二甲基硅氧烷修饰疏水性二氧化硅主要作用是什么如果不用其修饰 会有什么差别
泰山冠军9235
主要是处理二氧化硅表面的硅醇基,让二氧化硅表面疏水化.这样可以让二氧化硅在一些对硅醇基敏感的体系得以应用.
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其商品化的产品包括：硅油、有机硅环体、硅橡胶、硅树脂等。隔热效果很好，在航空领域中有很重要的地位。
聚硅氧烷 -
聚硅氧烷在历史上曾被称为“硅酮”（Silicone），目前硅酮也会出现在某些场合，如商品目录中。在中国，习惯将硅烷单体和聚硅氧烷统称为有机硅化合物，并称聚硅氧烷液体为硅油，聚硅氧烷橡胶为硅橡胶，聚硅氧烷树脂为硅树脂。聚硅氧烷主链结构为Si-O-Si结构，本质上与石英一样，区别在于其侧基上连接有机基团。聚硅氧烷通式聚硅氧烷的作用新型化妆品配方中不含硅氧烷化合物的寥寥无几，而硅氧烷化合物在个人护理产品中的应用已经取得了显着的增长。此外，即使是拥有最先进技术的配方师，仍然不可避免地要使用硅氧烷。硅氧烷聚合物由不同种类的化合物组成，包括传统的硅油、水溶性聚合物、油溶性聚合物、氟溶性聚合物以及具有多种溶解度的聚合物。它们以各种不同的形式存在，从低粘性流体到具有弹性的弹性体以及合成树脂。的确难以作出选择。但是，如果没有一个有助于为特定的应用选择配方师友好的硅氧烷的目标，就可能会有太多的选择。然而，了解硅氧烷技术以及其中的构效关系并不比用以生产表面活性剂（润湿剂）的技术基础更复杂，但完全同样重要并具有灵活性。硅氧烷技术硅氧烷化合物早在19世纪60年代就为人们所了解，但直到20世纪40年代Eugene RoChow博士进行了开创性的工作，这类重要的化合物才获得商业应用。硅氧烷的化学性质使聚合物化学家能够利用理想的纳米技术构建出准确的分子结构。硅氧烷聚合物源自二氧化硅（Si02），这种天然矿物质占地壳总量的25%。有碳源存在时，二氧化硅在高温下会转化成硅氧烷。然后将所生成的金属粉碎并注入流化床反应器，得到含氯化合物氯硅烷。将氯硅烷置于水中，有盐酸（HCl）释出，经过蒸馏和多步净化，产生一系列硅氧烷结构单元。其中最重要的是：六甲基二硅氧烷（MM）、环甲基硅氧烷（D4）和Silanic hydrogen（Si-H）化合物。这些原料可采用多种方式进行化合，制成重要的硅氧烷聚合物。硅氧烷的化学结构构建硅氧烷化学结构的步骤是确定聚合物链长度、分支以及有机基团插入位置的过程。从其化学结构来看，用字母M（单官能团）、D（双官能团）、T（三官能团）和Q（四官能团）来表示进入分子中的结构基团。M官能团是链终止，因为它们是单官能团；D官能团是线性增量，使分子变得越来越大、粘性也越来越高。M与D官能团反应则会生成硅氧烷液体。硅氧烷液体也称硅油或单硅氧烷，根据其粘度的高低来出售，其粘度值在0.65cst- cst这个范围内。如果产品并非两种不同粘度的液体混合制成，那么粘度就与分子量有关。粘度、触感和弹性方面的差异是一个重要的影响，严格地讲，属于构效关系。官能作用选择研究最透彻的一类硅氧烷聚合物是均聚物。虽然它们是一类重要的化合物，但它们只占可用于生产个人护理用品的全部成分的一小部分。含有Silan hydrogen（Si-H）的聚合物被视为有机官能产品的前体。在官能化反应中，根据聚合物原子主链，即主干所插入的官能团，仅单一聚合物就能产生整族类似物（母体化合物的结构衍生物）。为了使这些产品更容易配制，开发出有机官能二甲硅油化合物。其中包括提高了油溶性的二甲硅油化合物，叫做烷基聚二甲硅氧烷化合物，以及提高了水溶性的二甲硅油化合物， 叫做PEG/PPG二甲硅油。提高硅氧烷产品在个人护理产品中的应用不但为许多高性能产品带来了可能，而且还可能使配方师产生挫折，因为这些配方师没有得到能够使他们在挑选产品时作出明智选择所需的构效关系。通常，配方师只能利用供应商所推荐的产品，而不是为某个应用亲自挑选最合适的产品。关键是要了解有关硅氧烷结构和功能的规则，并将它们应用于新产品，尽可能配制出最具成本效益的产品。PEG-8二甲硅油水溶性硅氧烷PEG-8二甲硅油的分子量对化合物的性能以及润湿性和刺激性都具有极大的影响。润湿性是化妆品配方一个关键、但常常被忽视的方面。如果您将某种东西放到空气中，涂敷到皮肤、颜料和其他任何表面，该表面的润湿程度对配方的功效至关重要。对正确发挥作用的产品来说，需要添加低浓度的硅氧烷润湿剂（重量的0.1%-1.0%）。应用相同用量的PEG，硅氧烷化合物的分子量增大时，产品从润湿剂变成乳化剂，然后再变成调理剂，最后变成防水剂。这一变化是最低自由能构象或形式的直接结果，假如是在水中的分子，则与围绕分子主干旋转的难易程度有关。矿脂乳化矿脂（凡士林）乳状液在许多领域都有作用。本文作者对矿脂进行的系列研究发现，Silsurf J208-612是最有效的乳化剂。该产品似乎能处理矿脂与水的各种比率。改变矿脂与水的比率会产生性能迥然不同的产品。这一技术可扩展到复盖许多其他的油类，包括异构烃和酯。在另一个试验中采用相同的配方，研究其他Silsurf表面活性剂的功效。利用Silsurf J208-612、Silsurf J208-412和Silsurf J208-212制成的乳状液都具有较好的性能，而Silsurf J208-812则生成一种酷似颗粒状的产品，具有可见矿脂微粒。看来具有较高HLB（亲水亲油平衡）值的原料不适合利用矿脂或凡士林来生产性能较好的乳状液。由于水和矿脂的比率接近1:1，因此乳状液的性质会受到所选择乳化剂的影响。衍生作用要考虑的最后操作是衍生反应。在这一步中，添加到官能作用步骤中的反应基团进一步发生反应， 生成新的化合物，羟基对聚二甲基硅氧烷共聚多元醇的反应就这样的一个例子。实际上，研制出并已上市销售一系列可与大量标准表面活性剂相媲美的表面活性硅氧烷。硅氧烷酯类是衍生作用影响硅氧烷性能的一个极佳的例子，由聚二甲硅氧烷共聚多元醇与所推荐的脂肪酸发生酯化反应生成。加入脂族化合物，通过酯化反应可生成一种产品，这种产品在同一分子中存在可溶于水、硅氧烷和脂肪的基团。无论硅氧烷产品是为配方师带来欣喜或是挫折都取决于配方师对配方中所用分子的构建、官能作用和衍生作用的了解程度。随着开发新产品的时间变得越来越短，这一了解变得更加重要。
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聚硅氧烷-高性能树脂性能及应用
1 硅氧烷的性能
1.1硅的基本特性
硅是自然界中含量最丰富的元素之一，它约占地壳质量的25.7%，仅次于氧元素。在自然界中无游离状态的纯硅，而是以氧化物形式出现，如二氧化硅以及硅酸盐等。Si-O-Si键作为聚硅氧烷的主要结构出现在常见的无机物质中如砂、石、玻璃、陶瓷、及石英等。
1.2硅氧烷的基本性能
硅氧烷的Si-O-Si键长较长、键角较大，容易旋转，其对侧链转动的位阻小，分子体积大而内聚能密度低，减少了空间位阻，使得侧基的自由旋转较为容易，具有玻璃化温度低、表面张力及表面能低、溶解参数低及介电常数低特性。
&聚硅氧烷树脂是半无机、半有机结构的高分子化合物，从而兼有有机聚合物和无机聚合物的特性。这些性能包括耐高低温、耐气候老化、电气绝缘、耐臭氧、憎水、难燃、生理惰性、耐油、耐溶剂、耐辐射。
1.3硅基树脂应用
最为经典的实际应用就是无机富锌涂料，其基料的组成为硅酸酯类，该涂层作为防腐涂料可提供长达50年耐用寿命。而作为表面涂层的环氧－有机硅体系因其极佳的耐候和防腐蚀性也有超过20年的实际应用。
其他应用领域：底漆、耐热涂层、工业维护涂料、卫生（抗菌）涂料、船舶涂料、杀虫涂料、防污涂料、抗磨损涂料、汽车清漆、以及建筑涂料。
该类产品可以是配方中的主要成分，也可以作为添加剂以进一步提高材料的性能。
1.4硅氧烷不易破坏的原因
（1）与C-C键能344.4kJ/mol相比，Si－O键能相当于270nm紫外光（422.5kJ/mole），普通紫外光280-340nm。
（2）硅氧烷键具有50％离子特性，在酸或碱的催化下容易水解，涂层的耐候性得益于硅氧烷水解的可逆性，漆膜不会遭到永久破坏。
（3）主链中50%－75%的硅元素已氧化（平均一个硅原子与两个或者三个氧原子相连），很难发生有机聚合物中的C－C键氧化。抗氧性和化学氧化性明显增加。
1.5硅氧烷的特有性能
（1）施工固体分＞90％，满足排放要求。
（2）在金属和水泥基材表面优良的韧性和附着。
（3）不采用异氰酸酯交联，消除对人体的毒害。
（4）纯硅氧烷不燃，即使有机改性其耐火等级以及有毒气体生成量都比普通涂料有明显改善。
（5）抗辐射性极佳，良好的耐化学介质性保证良好的核污染净化性能。
（6）耐紫外光、抗氧性、耐高温性和防腐性
1.6硅树脂比较
2 硅氧烷的合成
2.1杂化体系分类
无机类：少量的有机材料加入到大量的无机基质中，混合后简单的包埋于其中；
有机类：含有无机颜填料的普通涂料，指无机材料以粘合的方式同有机组分牢固的结合在一起的涂料；
IPN类：有机和无机聚合物网络结构各自单独形成，但又轻微粘结在一起，含有溶胶－凝胶固化体系。
真正的杂化类：有机和无机体系以化学键连接形成分子杂化。
图1 四类杂化体系示意图
2.2硅酸酯原料及合成
图2 硅酸酯原料结构
其中R表示甲基或者乙基，R1表示有机基团，可能为甲基、乙基、苯基、巯基、烯丙基、胺基、环氧基等。
当有机基团为甲基时，可赋予聚硅氧烷树脂热稳定性、脱模性、憎水性、耐电弧性；为苯基时，赋予聚硅氧烷树脂氧化稳定性，在一定范围内可破坏高聚物的结晶性。
反应以醇作为溶剂，加入少量水来控制反应进程。首先通过水解使烷氧基组分变成醇而生成溶胶，然后干燥涂覆的溶胶生成有微孔结构的凝胶涂层，最终经过高温固化形成一种高致密的陶瓷涂料。
图3 溶胶-凝胶反应示意图
采用此类技术可以制备出高性能的柔性陶瓷涂料。下面的视频诠释了柔性陶瓷涂料兼具了柔性和陶瓷硬度的优点。
重防腐领域：硬度和柔韧性的平衡，耐紫外线、耐介质
光学领域：相近的涂层折光率，高达7H的铅笔硬度。
木器领域：降低基材表面能，减少水渗透，改善耐磨；同时具有改善尺寸稳定性、阻燃性，防止昆虫（白蚁）的攻击。兼具屏蔽和透明性的优势。
抗菌领域：既硬又薄，透明性良好，在多种基材上的优异附着，可接枝具有破坏细菌生物膜的作用的季胺类化合物，耐清洗。
添加剂领域：改善耐磨性；降低水的渗透性（含氟硅氧烷水阻隔性提高90％以上）；增加表面硬度；调整光学透明性。
&4 发展和展望
聚硅氧烷大规模商业化应用于工业涂料出现在九十年代，目前单独使用量不大。
配方设计师通过聚硅氧烷与许多有机单体和聚合物一起使用，可以研发出既具有有机材料性能又具有无机材料功能性的特定共混物。&有机-无机杂化&涂料采用的就是含有聚硅氧烷树脂的有机掺和改性树脂。
随着对杂化涂料研究的深入，聚硅氧烷树脂的应用将产生较大的发展，而最终的爆发有可能是技术、环保压力和性价比共同的结果。
来源：慧聪表面处理网
一周新闻 Top 10
www. Copyright (C),All Rights Reserved 版权所有&&销售负责人：吴胜红 销售经理
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产品名称：纳米二氧化硅
海关HS编码：&&
已出口地区：
型　　号： VK-SR01
国际认证：
纳米二氧化硅橡胶专用纯橡胶的机械强度很低，当混入晶瑞纳米二氧化硅补强填料后，硫化胶的拉伸强度可由0.35MPa提高到14MPa，补强率高达40倍，远远高出其他橡胶所能达到的补强率（1.4-10倍），可见晶瑞纳米二氧化硅填料的使用对硅橡胶最终性能具有决定性的作用。纳米二氧化硅是补强高温硫化硅橡胶的最好填料。纳米二氧化硅聚集体对硅橡胶具有良好的补强作用，橡胶中加入晶瑞纳米二氧化硅粉体后，形成了以二氧化硅为晶核的微晶区，增加了物理交联点，更易发生结晶，橡胶的强度可提高40倍之多。产品技术指标：项目 指标外观 白色末状型号 VK-SR01平均粒径，nm 5-40比表面积，m2/g 200±50含量 %
≥99.8PH值
3.5-4.5灼烧失重 （%）950℃x2h ≤1.0纳米二氧化硅在橡胶中的应用特性：作为补强剂、抗老化剂的晶瑞纳米二氧化硅应用于橡胶制品，可提高橡胶制品的强度、提高韧性、防老化、抗磨擦着火、延长寿命等功能。纳米二氧化硅是RTV硅橡胶非常有效的补强填填料，可以显著提高其强度。一方面，是由于纳米二氧化粒子的小尺寸效应和大的比表面积;另一方面是因为其表面含有很多硅轻基，粒子可以通过氢键和范德华力的作用形成网络结构，同时二氧化硅粒子还会与聚硅氧烷分子产生强烈的相互作用，改善了界面状况。纳米二氧化硅对硅橡胶的补强作用受其粒径、比表面积和结构性的影响，一般是粒径越小，比表面积越大，结构性越高，补强效果越好，硫化胶的强度、硬度越高。添加量：硅橡胶：3.0-30%;
聚硫橡胶：
0.1-5%；聚氨酯：3.0-25%；
丙烯酸酯类：0.5-3.5%使用方法：按配方比例将生胶、羟基硅油和晶瑞纳米二氧化硅在双辊炼胶机上混炼均匀，混炼胶薄通出片，在170℃下热处理2h后返炼加硫化剂，薄通出片，次日在硫化机上模压成型。硫化条件为175℃×t90。t90为用LH-90型硫化仪测定硫化胶的正硫化时间。在橡胶中添加晶瑞纳米二氧化硅时，必须关注其在聚合物中的分散程度。纳米二氧化硅在体系中的分散程度对橡胶性能的影响非常大，在透明胶料体系中，透明度越高，表明纳米二氧化硅的分散程度越好。包装：10公斤／袋储存方法：纳米二氧化硅应当存放于干燥、密闭的环境中，不暴露于有挥发性物质中。
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