有機(jī)硅材料的發(fā)展及其應(yīng)用

馮茹濤 張練 李小龍

新特能源股份有限公司 新疆烏魯木齊 831408

根據(jù)相關(guān)調(diào)查和研究可以發(fā)現(xiàn)：在人民對有機(jī)硅材料廣泛應(yīng)用背景之下，相關(guān)工作人員不斷加大研究力度。就目前形勢來看，全球范圍內(nèi)有機(jī)硅品種已經(jīng)超過了10000多種。自2004年以來，有機(jī)硅材料市場總規(guī)模已經(jīng)達(dá)到了90億美元。從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)角度來看，已經(jīng)生成了橡膠、涂料、纖維、化妝品等多種與有機(jī)硅材料相關(guān)的產(chǎn)業(yè)。在部分發(fā)達(dá)國家中，甚至將有機(jī)硅材料作為新世紀(jì)一種新材料進(jìn)行了重點(diǎn)研究，并且取得了突出性效果。本篇文章在綜合了相關(guān)研究后完成，淺析有機(jī)硅材料的發(fā)展和應(yīng)用[1]。

1 硅橡膠的發(fā)展和應(yīng)用

1.1 耐熱性硅橡膠的發(fā)展和應(yīng)用

從硅橡膠特點(diǎn)來看，其具備了較高耐熱性能，并且彈性優(yōu)良，在-80至250℃范圍之內(nèi)都能夠表現(xiàn)出較高彈性優(yōu)勢。在各種科學(xué)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)需求不斷上升的背景之下，對硅橡膠材料耐熱性能有了更高要求。近年來，更是有諸多學(xué)者對此進(jìn)行了不斷深入的研究，并取得了一定成效。

1.2 液體硅橡膠的發(fā)展和應(yīng)用

早在上世紀(jì)七十年代，液體硅橡膠注射成形技術(shù)便已經(jīng)得到了初步發(fā)展。在當(dāng)時，其主要是被應(yīng)用在一些形狀較為復(fù)雜的產(chǎn)品制造活動中。比如：在航空航天中所出現(xiàn)的密封配件。到了80年代左右，越來越多國家開始重視對液體硅氧鍵的研究。相應(yīng)的，其需要量也呈現(xiàn)出了明顯增長的態(tài)勢。從其特點(diǎn)來看，自動化生產(chǎn)、成本低、能源消耗少，成為了最為明顯的優(yōu)勢，也成為了其得以在社會層面得到廣泛應(yīng)用的重要原因。根據(jù)SRI所發(fā)布的報告數(shù)據(jù)來看，在1998年時，液體硅橡膠銷量已經(jīng)達(dá)到了90kt。此后很長一段時間中，每年都在前一年基礎(chǔ)的10%以上增長。相比較與普通硅橡膠，原料價格雖然較高。但是，在總成本方便要比普通硅橡膠要低得多，尤其是在小件產(chǎn)品的制造中，其優(yōu)勢更為明顯。比如：Laur硅橡膠公司有效借助到平穩(wěn)硫化技術(shù)的積極作用，將其應(yīng)用到液體硅橡膠生產(chǎn)制造中，催生了新一代材料。從其影響來看，這也在一定程度上有效緩解了在現(xiàn)階段液體硅橡膠在存儲過程中所出現(xiàn)的各種問題。雖然該材料仍在研究和應(yīng)用初期，但已經(jīng)表現(xiàn)出了較為明顯的優(yōu)勢。比如：其配合程度高、清理操作簡單、物理性能優(yōu)勢較為明顯、存儲時間長等[2]。

2 純硅樹脂的發(fā)展和應(yīng)用

從純硅樹脂研究概況來看，在最初一段之間中，硅樹脂研究方向主要集中在聚有機(jī)硅氧烷。近年來，已經(jīng)轉(zhuǎn)向了梯形有機(jī)硅聚合物方面。比如：日本國立材料化工研究所便借助到硅倍半環(huán)氧乙烷混合物的積極作用，將其和1,3-雙苯基乙烯基苯共聚進(jìn)行共同作用，研究出了一種新型有機(jī)硅聚合物。從其特點(diǎn)來看，在耐高溫方面表現(xiàn)出了較為明顯的優(yōu)勢。盡管是在1000℃高溫環(huán)境下，內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)也不會被破壞，從而有效提升了該材料的應(yīng)用范圍。謝租濤等人在研究過程中，主要利用的是甲基三氯硅烷，并將其作為主要原料，生成一種梯形聚甲基硅樹脂。在該材料中，其內(nèi)部摩爾質(zhì)量分布較窄、柔韌性良好、耐油性和耐腐蝕性優(yōu)勢較為突出。在純硅樹脂應(yīng)用過程中，其優(yōu)勢主要集中在耐高溫方面。為此，作為一種重要的高溫防護(hù)涂料，其發(fā)揮了應(yīng)有作用。道康寧公司根據(jù)其特點(diǎn)，進(jìn)行了深入研究之后，便生成了一種能夠在650℃條件下，也能夠正常運(yùn)用的涂料。

3 改性硅樹脂的發(fā)展和應(yīng)用

3.1 聚酯改性硅樹脂的發(fā)展和應(yīng)用

在聚酯改性硅樹脂材料中，聚酯分子中的羥基可與聚有機(jī)硅氧烷分子中的烷氧基發(fā)生酯交換反應(yīng),從而達(dá)到改性目的。從聚酯改性硅樹脂材料特點(diǎn)來看，其固化溫度較低、介電性能良好、耐水性優(yōu)勢較為明顯，成為了該材料得以得到廣泛應(yīng)用的重要原因。當(dāng)前階段，這種材料主要被應(yīng)用在一些金屬卷材內(nèi)部的預(yù)涂工作中，并且取得了良好效應(yīng)。

道康寧公司在研究過程中，主要借助到環(huán)氧烷氧基硅烷的積極作用，將其和鈦配合物進(jìn)行共同反應(yīng)，作為交聯(lián)催化劑存在。針對其中的苯二甲酸二甲酯-三氫甲基丙烷等多種物質(zhì)進(jìn)行混合性作用，將其放置于150℃環(huán)境中，對其加熱4小時，從而得到了一種聚酯=有機(jī)硅共聚物。從該共聚物特點(diǎn)來看，其耐磨性能良好。當(dāng)處在負(fù)荷為595g時，其摩擦值僅為200，軸彎曲值為6mm，優(yōu)勢較為明顯。

3.2 聚氨酯改性硅樹脂的發(fā)展和應(yīng)用

在聚氨酯改性硅樹脂材料方面，主要以中藍(lán)晨光化工研究院所取得的成就較為突出。在研究過程中，其主要利用率聚氨酯乳液，將銨鹽作為親水基引用到其中。其次，借助到有機(jī)硅的積極作用，和其進(jìn)行共聚。將其運(yùn)用到生活實(shí)踐之后可以發(fā)現(xiàn)：經(jīng)過該材料所處理之后的皮革在耐濕性、耐寒性、貯存期方面都表現(xiàn)出了較為明顯的優(yōu)勢。從其影響來看，這也在一定程度上有效緩解了在傳統(tǒng)工作中所需要進(jìn)行的甲醛固定操作，從而有效提升了工作效率。

4 結(jié)語

綜上所述，針對人民需要的不斷增長，世界各國都對有機(jī)硅材料進(jìn)行了深入研究和探討。針對不同有機(jī)硅材料優(yōu)勢，將其運(yùn)用到具體生產(chǎn)實(shí)踐中，能夠產(chǎn)生積極作用。對于我國一些企業(yè)來講，相比較于國外發(fā)展水平和研究成果，還存在著較為明顯的差距。對此，在今后工作中，需要不斷加大研究力度，進(jìn)一步提升有機(jī)硅材料研究和應(yīng)用水平，滿足國內(nèi)需求[3]。