聚硅氧烷的基本性能

聚硅氧烷的基本性能

    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。

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。

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。

硅氧烷的特有性能等

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）抗辐射性很好，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

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。

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。

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。