详细介绍
聚二甲基硅氧烷在塑料工业中用作改善塑料加工和表面性能的添加剂,以及新型热塑性硫化橡胶 (TPV) 材料系列中的橡胶相。作为添加剂,有机硅,特别是聚二甲基硅氧烷 (PDMS),用于改善模具填充、表面外观、脱模、表面润滑性和耐磨性。作为热塑性硫化橡胶材料的橡胶部分,交联硅橡胶赋予了新的特性,例如较低的硬度、降低的摩擦系数和改进的低温和高温性能 [1]。
2. 低粘度聚二甲基硅氧烷
粘度低于 1000 cSt 的低分子量 PDMS 聚合物被塑料工业广泛用作注塑前施加在模具表面的外部脱模剂。
低粘度纯 PDMS 流体清澈、无色、无味,在 25°C 时的粘度范围为 5cSt 至 20cSt(厘沲)。它们的特点是倾点低、表面张力低、温度下粘度变化小、润滑性好、介电强度高、折射率值介于 1.3970 至 1.4000 之间、工作温度范围宽,并且对几乎所有基材均具有惰性 [2]
由于其低表面张力、皮肤润滑性、高铺展性和不油腻感,主要用途是作为许多个人护理产品的成分。应用可能包括:
止汗剂、护肤霜、护肤乳液、防晒霜、沐浴油、护发产品等。
低粘度 PDMS 流体还具有高抗剪切性、高防水性、低蒸气压和低反应性。它们是塑料、泡沫和橡胶的优良润滑剂。由于它们的低倾点和低粘度随温度变化,它们是低温浴液的绝佳选择。例如,Clearco 低粘度纯硅油符合联邦规范 VV-D-1078“作为阻尼液的硅油”。它们广泛用于军事、工业和航空电子仪表、仪表、仪器和监控系统。
低粘度 PDMS 流体不受联邦 VOC 法规的约束,包括加利福尼亚 (CARB) 和 OTC 法规。它们不会导致臭氧消耗和全球变暖。此外,它们符合 RoHS 标准。理化性质见表。1 号以下:
表 1
粘度 | 比重 | 倾点 | 闪点 | 折光率 | 职业训练局 | 热膨胀 cc/cc °C | 导热系数 g/cal/cm/sec °C |
5cSt | 0.918 | 90℃ | 135°C | 1.3970 | 0.54 | 0.00109 | 0.00028 |
10cSt | 0.818 | 70°C | 163°C | 1.3990 | 0.56 | 0.00108 | 0.00032 |
20cSt | 0.853 | 65°C | 232℃ | 1.4000 | 0.59 | 0.00107 | 0.00034 |
特性:
• 低倾点(低至 -90°C)
• 宽工作温度范围
• 低表面张力流体(高铺展性)
• 温度下粘度变化小(低 VTC)
• 折射率 (RI) 值介于 1.3970 至 1.400 之间
• 高介电强度
• 剪切下的牛顿行为
• 优异的润滑性
• 加州 VOC,豁免替代不符合 VOC 的石油基溶剂
应用:
• 实验室浴液
• 传热流体
• 介电流体
• 低粘度阻尼液
• 涡轮发电机流体
• 低粘度液压油
• 折射率匹配流体
• 用于光子学的低介电常数流体
• 用于可再生能源的
不含VOC 的流体• 用于塑料部件的润滑剂
•橡胶零件润滑剂
这些低粘度 PDMS 符合联邦规范 VV-D-1078“硅胶作为阻尼液”,广泛用于军事、工业和航空电子仪表、仪表、仪器和监控系统。
超低粘度纯硅油是清澈、无色、无味的线性聚二甲基硅氧烷流体,其粘度范围从 0.65cSt(比水还小)到 2cSt(厘沲)@25°C。它们的特点是倾点低、挥发性(在开放系统中蒸发)、低温稳定性、低表面张力(高铺展性)、低粘度-温度系数(即使在极低的温度下粘度变化也很小)、低分子量、低粘度(都接近水)、高介电强度和折射率值范围从 1.3750 到 1.3900。在各种个人护理产品中用作基础液、载体和润湿剂。
表二
粘度 | 比重 | 倾点 | 闪点 | 折光率 | 职业训练局 | 热膨胀 cc/cc °C | 导热系数 g/cal/cm/sec °C |
0.65cSt | 0.761 | -68°C | -1°C | 1.3750 | 0.31 | 0.00134 | 0.00024 |
1cSt | 0.818 | -85℃ | 39℃ | 1.3825 | 0.37 | 0.00134 | 0.00024 |
1.5cSt | 0.853 | -90°C | 63°C | 1.3874 | 0.46 | 0.00134 | 0.00025 |
2cSt | 0.873 | 100°C | 75°C | 1.3900 | 0.48 | 0.00117 | 0.00026 |
3. 高粘度PDMS
为了消除加工过程中的外部应用,粘度范围为 10,000 cSt 至 60,000 cSt 的较高分子量 PDMS 材料已被用作热塑性聚合物的内部添加剂,以提供加工优势和表面性能改进。由于二甲基硅氧烷和大多数热塑性塑料之间的不相容性,PDMS 流体被驱赶到表面。表面的聚二甲基硅氧烷浓度会导致观察到的加工和表面性能优势。
PDMS 添加剂领域的最新进展是使用超高分子量 (UHMW) PDMS,其粘度范围为 10 至 50 x 106 cSt [3]。现在可以在各种热塑性塑料载体中以 50% 重量百分比的 UHMW PDMS 和颗粒形式提供添加剂,以便在加工过程中轻松地将添加剂直接添加到热塑性塑料中。使用 UHMW PDMS 获得的一项重要改进是浓缩添加剂中 PDMS 的负载量从大约 20% 增加到 50% [1]
与低分子量 PDMS 相比,超高分子量 PDMS 具有相同的加工优势,例如改进的脱模性、更低的挤出机扭矩和更容易的模具填充,但它消除了加工后可能发生的“渗出”。当比较含有各种添加剂的聚丙烯薄膜的印刷附着力时,可以清楚地看到这一优势。高粘度纯硅油是清澈、无色、无味的线性聚二甲基硅氧烷流体,其粘度范围为 5,000cSt 至 100,000cSt(厘沲)@25°C。它们的特点是倾点低、闪点高、使用温度范围宽、温度下粘度变化小、润滑性好、介电强度高、折射率值介于 1.3970 至 1.4000 之间,并且对几乎所有基材均呈惰性 [2]。
表 3
粘度 | 比重 | 折光率 | 倾点 | 闪点(开杯) | 职业训练局 | 热膨胀 cc/cc °C | 导热系数 g/cal/cm/sec °C |
5,000cSt | 0.975 | 1.4035 | 50℃ | 315℃ | 0.61 | 0.00096 | 0.00038 |
10,000cSt | 0.975 | 1.4035 | 48°C | 315℃ | 0.61 | 0.00096 | 0.00038 |
12,500cSt | 0.975 | 1.4035 | 46°C | 315℃ | 0.61 | 0.00096 | 0.00038 |
30,000cSt | 0.976 | 1.4035 | 42°C | 315℃ | 0.61 | 0.00096 | 0.00038 |
60,000cSt | 0.976 | 1.4035 | 42°C | 315℃ | 0.61 | 0.00096 | 0.00038 |
100,000cSt | 0.977 | 1.4035 | 41℃ | 315℃ | 0.61 | 0.00094 | 0.00038 |
特性:
• 高闪点
• 低倾点
• 宽工作温度范围
•温度下粘度变化低(低 VTC)
• 折射率匹配流体,RI 值 = 1.4035
• 高介电强度
• 高阻尼作用
• 高抗氧化性
• 在高速率下稳定压力
• 在高剪切速率下稳定
应用包括:
• 仪表、仪器和电子设备的阻尼液
• O 型圈、垫圈和阀门润滑剂
• 电缆润滑剂
• 介电流体
• 用于石油和天然气勘探的井下流体
• 液压流体
• 流量控制流体
• 高压流体
• 折射率匹配流体
• 用于 LED 和光学器件的折射率匹配液
• 用于可再生能源的
不含VOC 的液体• 塑料部件的
润滑剂 • 橡胶部件的润滑剂
• 触摸屏技术的
流体
•振动控制液• 校准液