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Silicon Technology

界面科学


什么使得界面科学如此的不同凡响?


硅酮是仅有的有机/无机的混合聚合物,具有非常广泛的商业价值。几个重要的原因可以证实。

聚二甲基硅氧烷树脂或PDMS 中的有机部分-目前为止最为普通的硅聚合物-是甲基基团。任何物质的表面能都可直接表现分子间的分子力。在甲基基团中,这些力可能是最微弱的(只有脂肪族氟碳化合物更低一些)。

无机硅氧烷的主链可能是已知聚合物中最具有韧性的一个,使得甲基基团能以最佳效果排列展现出来。因此,PDMS提供了我们所知道的能量最低的表面,使得低表面能的聚合物只能通过添加更多的氟碳聚合物才可得到,正是这种奇特的表面行为导致了硅酮的大量应用。

粘合剂,乳化剂,防沫剂,表面活性剂

许多应用中对于硅酮另一种材料的粘结是持批评态度的。无论硅酮被用于涂层、密封剂还是粘合剂,低表面能的聚合物被粘结在另外一种材料上,这并非容易战胜的挑战,需要认真设计能直接粘结在基体上的硅酮产品。

自粘标签
可以将硅酮涂层设计成具有独特释放性能,在硅酮涂层和粘结层间没有粘合剂。粘合剂可以从后面硅膜上剥落,并保持其粘性。

硅酮聚合物在水基处理与应用中有着广泛的用途。大部分的硅酮聚合物是非水溶性的。水性脱模中,它们通常形成乳化剂,通过水性的表面活性溶液分散硅油的小颗粒。原本难以处理或生产的硅酮通过机械乳化以及乳化聚合,可轻易以水的形式来利用或终结应用,消除溶解聚合物的需要。

按照这种方式产生的硅聚合物通常应用于化妆品、工业脱模或织物护理应用。硅酮通常具有头发护理和脱模剂的功能。

水乳液或微乳液
硅酮可以形成水乳液或作为清澈的微乳液。

在一些工业处理和家庭使用中减少或消除泡沫是必不可少的,例如洗烫衣物。硅酮是理想的防沫剂。这种液体具有各种粘性,表面能低,而且清洁,合成方便,能渗透水性膜,适合家庭使用。

尽管大部分硅酮并不是水溶性的,但已有了一类重要的水溶性硅酮活性剂。表面活性剂是具有两个不同区域或“端基”的典型聚合物分子—憎水性的油溶性端基和亲水性的水溶性端基。该分子可有效稳定油-水界面。硅酮表面活性剂中,硅酮通常是憎水性端基,聚乙烯氧化物一般是亲水性端基。

硅酮表面活性剂具有特殊性能,包括吸水和乳化。不同于其他烷基表面活性剂,硅酮表面活性剂在有机介质中仍然具有活性,并且可以在水或溶剂中使用。主要应用于生产聚亚安酯泡沫,一般的烷基表面活性剂在有机基的处理过程中无效。

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