羟基硅油,是一种具有独特化学结构和卓越性能的有机硅化合物,在众多领域都发挥着重要作用。
化学结构与特性
羟基硅油的化学名称为 α,ω- 二羟基聚二甲基硅氧烷,其分子结构是以重复的硅氧键为主链,甲基为侧基并以羟基封端的线型聚合物,结构式为 HO ((CH₃)₂SiO)ₙH2。它通常表现为无色透明、无味、无臭的油状液体,具有良好的化学稳定性和生理惰性,不溶于水和乙醇,但能溶于四氯化碳、苯、氯仿、乙醚、甲苯等有机溶剂。
羟基硅油的粘度范围较广,从很小到上万帕・秒不等,羟基含量从万分之几到百分之十几。它还具有低表面张力、粘温系数小、压缩率大、憎水防潮性好等特点,可在 - 50℃~+250℃条件下长期使用。
制备方法
羟基硅油的制备方法主要有以下几种:
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硅烷水解法:通过硅烷和水反应合成,常用氢氧化钠或氢氧化钾溶解在水中制备含有氢氧根离子的溶液,再与二甲基二氯硅烷等原料反应,生成羟基硅油。
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开环降解法:由八甲基环四硅氧烷在酸或碱作用下开环加水降解而成。
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硅橡胶降解法:由硅橡胶在高压釜中加水、碱催化降解而成。
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高分子量聚二甲基硅氧烷降解法:在高压中以氢氧化钾催化加水降解而得。
应用领域
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橡胶加工:低粘度的羟基硅油是硅橡胶加工中的优良结构控制剂,可代替二苯基硅二醇,简化工艺,提高工艺性能。在室温硫化硅橡胶生产中,如 IOTA 107 V5000-V80000 中等粘度直链羟基封端聚二甲基硅氧烷,就是重要的原料之一,广泛用于建筑硅酮密封胶、工业胶、模具胶等市场,能使这些硅橡胶制品具有良好的柔韧性、耐候性和化学稳定性。
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织物整理:羟基硅油可以配制成乳液用于织物整理,能显著提高织物的柔软性、光滑性和缝纫性能,同时赋予织物防水、拒水等特性,使织物具有更好的穿着舒适度和耐用性。
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皮革和纸张处理:作为皮革和纸张的防水、柔软和防粘处理剂,羟基硅油可以有效改善这些材料的表面性能,提高其质量和使用寿命。例如,中高粘度的羟基硅油制品可用作纸张防粘剂的基胶,固化膜具有良好的防粘效果,可用于标签底纸、沥青包装纸、封箱纸带底纸、装潢纸底纸等的处理。
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其他领域:在涂料中,羟基硅油可以提升涂层的附着力和耐磨性;在电子电气行业,可作为绝缘漆的主要成分或作绝缘子的一个组份;在化妆品中,常用于乳液、面霜和护肤产品中,起到保湿和改善涂抹感的作用;在汽车行业,它被用作润滑剂和防腐剂,有效提高了汽车部件的耐用性;在生物医疗领域,其良好的生物相容性使其在医疗器械、药物载体等方面具有潜在的应用价值。