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硅油的应用

发布日期:2018/10/22 11:07:06

【背景及概述】[1][2]

硅油是一种无色或浅黄色的透明液体。无嗅。无味。沸点高。凝固点低。硅氧键很稳定。硅油的特点有:①表面张力低,一般小于209J/cm2,较水及通用表面活性剂均低;②在水及油类中的溶解度低,且活性高,这一特点使得硅油用极少量就可降低水溶液的表面张力;③ 对热及氧的稳定性高,此一特点使硅油可在高 温下使用而不分解;④挥发性低,并具有化学惰 性,例如粘度为3×10-2m2/s(20℃)的二甲基硅油,其蒸气压100℃时仅为6.67mPa、220℃时为40mPa,且一般不与其他物质反应;⑤闪点高,有阻燃性;⑥有良好的电绝缘性、脱模性、消泡性;⑦无生理毒性,小鼠经口LD50100000 mg/kg,静脉注射1.0ml/kg(狗)。

硅油可用作消泡剂,用于食品、化妆品、造 纸、水处理、洗涤剂、制糖、发酵、涂料、纺织印染、钻井及炼油、液压油及高级润滑油、脱模剂等许多方面。为了提高硅油在各方面的适应性,可对硅油进行改性,向硅油中引入三氟丙基、氯苯基、长链烷基,可改进其润滑特性;引入聚醚、醇类可提高自乳化性及水溶性;特别是用聚醚改性后,可作为聚氨酯泡沫整泡剂的特殊功能催化剂;加入铝硅酸镁可制成本体型消泡剂;加入二氧化硅及硅酸酯,可提高其消泡性。硅油具有硅氧结构,常温下为液态化合物者称为硅氧烷,简称为硅油。

【制备】[1]

1.  通常由二氯硅烷水解制备。

(CH3)2SiCl2+H2O→ [(CH3)2SiO]4→(CH3)3Si—O—Si(CH3)3

2. 采用一氯硅烷,则生成:

R3SiCl+H2O→(R3Si)2O

3. 采用三氯硅烷,则生成网型而非线型硅氧烷:

4. 二氯硅烷为原料,也可生成少量环状硅氧烷:

应用[2]

硅油可用作消泡剂,用于食品、化妆品、造 纸、水处理、洗涤剂、制糖、发酵、涂料、纺织印染、钻井及炼油、液压油及高级润滑油、脱模剂等许多方面;用作硅树脂、硅橡胶的原料;粘合剂原料;阻燃塑料的添加剂;绝缘材料原料;也用作润湿剂、皮革整理剂等。如视网膜是完成视觉功能的重要组织之一,视网膜脱离是指视网膜神经上皮与视网膜色素上皮之间的分离,以青壮年人群及高度近视者较为多见,当患者一只眼睛发生病变后,另一只眼睛在未来 5 年内有 20%~50% 的发病率。其发病机制为玻璃体液化,液化腔周玻璃体浓缩,变形区边缘粘连牵引导致。

临床在治疗时,多以玻璃体切除联合硅油填充术为主要治疗。硅油填充术目前应用于眼内手术已经五十年余,主要应用于视网膜脱离患者。目前,硅油填充术后所引起的并发症也在患者及动物试验中被广泛研究,目前已发现此术会改善玻璃体切除术临床治疗效果,尤其是对视力、眼压及视神经纤维层的促进效果,受到越来越多临床工作者关注。对视网膜脱落患者采用玻璃体切除联合硅油填充术治疗,不仅能提升术后视力恢复,还能改善眼压,减少对视神经纤维层的影响,此治疗方法值得在临床上进一步推广使用。

此外随着电子产品日益密集化、微型化和高效率化,在使用过程中会产生大量 热 能,对导热材料的热导率、热阻、施工工艺性以及稳定性 提出更高的要求;相关研究结果表明,电气元件的温度每升高2℃其可靠性将会下降10%,如果电子电器中热能得不到有效的消散,将直接影响其可靠性和使用寿命,甚至引发安全事故。近年来导热性能优良的导热材料的制备与开发已成为研究热点,并已广泛应用于诸多特殊场合。

以硅油为基体添加导热填料,能有效提高导热材料的热导 率;且工艺简单,利于工业化生产,是国内外制备导热材料的主要方法。硅油的种类对导热材料的润湿性以及高温稳定性有较大的影响,其中苯基硅油和甲基 硅油的润湿性相对最好,但是苯基耐温性相对最好。苯基硅油的苯基含量越高,导热材料的耐温性越好,过高的苯基含量容易导致样品在高温下发生黄变。30%苯基含量的苯基硅油综合性能相对最佳。

【主要参考资料】

[1] 实用精细化工辞典

[2] 姚永屿,夏鸿慧,范卫,甄铭伟,邓友华,张倢.硅油填充术后视神经纤维层变化的临床研究[J].中国医学创新,2018,15(14):71-74.