一、硅油的溶解性

1、互相溶解性

二甲基硅油在不同黏度等级间展现出良好的互溶性,允许以任意比例混合,形成具有中间黏度值的均匀混合物。

二甲基硅油与含氢硅油同样可以任意比例混合。

二甲基硅油与甲基苯基硅油的互溶性受限,仅当二甲基硅油的黏度低于50 mm²/s且甲基苯基硅油的苯基摩尔分数不超过10%时,两者才能实现互溶。

不同苯基含量的甲基苯基硅油之间并不互溶。

 

2、与有机溶剂的溶解性

硅油在有机溶剂中的溶解性随硅油类型和黏度而异。甲基硅油特别容易溶解于非极性溶剂中,溶解度随着硅油黏度的增加而降低,且在极性溶剂中溶解性较差。

甲基苯基硅油或含有较高烷基取代基的硅油,在有机溶剂中的溶解性优于相同黏度的二甲基硅油,且苯基含量越高,溶解性越好。

 

二甲基硅油在有机溶剂中的溶解性

完全溶解 部分溶解 不溶解
苯、甲苯、二甲苯、200号溶剂汽油、工业汽油、矿质松节油、煤油、环已烷、正已烷、正庚烷、四氯化碳、氯仿、三氯乙烯、乙酸戊酯、乙醚、氯苯、2-乙基已醇、氯氟甲烷、甲乙酮、全氯乙烯、石油基润滑油、二氯甲烷、一氯乙烷、氯氟乙烷、二异丙醚、已醚、乙酸乙酯、乙酸丁酯、月桂酸异丙酯、棕榈酸异丙酯、肉豆蔻酸异丙酯、甲基异丁酮、月桂醇、二甲基溶纤素 丙酮、丁醇、二氧六环、乙醇、异丙醇、环 烷 基石油、邻二氯苯、乙酸戊酯、冰乙酸、萘类润滑油、十七醇 环己酮、二乙二醇二乙醚、乙二醇二乙醚、乙二醇、甲醇、氟碳化合物、石蜡油、邻苯二甲酸二甲酯、凡士林油、植物油、动物油、乙醇、甘油、丙二醇、润滑油

3、对气体的溶解性

二甲基硅油对气体的溶解能力显著高于传统矿物油,其溶解性可达矿物油的3至6倍。因此,在应用中,尤其是在需要去除溶解气体的场合,对硅油进行脱气预处理是必要的。

二、硅油的耐热及耐低温性能

1、热稳定性

二甲基硅油在150℃以下的空气环境中表现出极高的化学稳定性,适用于长期运行的工业应用。然而,当温度升至200℃以上时,甲基开始经历氧化反应,导致甲基基团氧化形成交联结构,这会显著增加其黏度,并最终导致凝胶化。研究表明,二甲基硅油在空气中使用的最高安全温度应限制在170~180℃。在200℃以上长期使用时,氧化反应不仅会导致黏度增加,还可能产生低分子硅氧烷和甲醛等有刺激性气味的物质。当温度进一步升至450℃以上时会开始燃烧,最终生成二氧化硅残渣。

 

2、提升分解温度的条件

二甲基硅油在减少与空气接触的条件下,如在封闭体系中,分解温度可以提高至200℃。在真空环境或惰性气体氛围中,二甲基硅油能够承受高达300℃的高温而不会分解。值得注意的是,在惰性气体中,二甲基硅油受热时会发生解聚而非交联,导致黏度下降。

 

3、甲基苯基硅油的耐热性能

甲基苯基硅油的耐热性能优于二甲基硅油。高摩尔质量的甲基苯基硅油能够在空气中250℃下稳定工作数百小时,在封闭体系中可耐温250~300℃达数月之久,并且能够承受短期450℃的高温。在惰性气体中,甲基苯基硅油甚至可以在400℃下使用。表中列出了甲基苯基硅油在空气中250℃时的凝胶时间(Gr),即开始凝胶化的时间点。

 

4、倾点(或凝固点)的变化

二甲基硅油的倾点或凝固点随着其黏度的增加而提高。通过用少量苯基取代甲基,可以降低二甲基硅油的倾点,这是因为苯基的引入破坏了聚硅氧烷分子的对称性。当苯基的摩尔分数约为5%时,倾点达到最低。随着苯基含量的进一步增加,倾点将重新上升。

 

甲基苯基硅油250℃的凝胶时间

硅油 Gr/h
二甲基硅油 10
低苯基含量的甲基苯基硅油(高摩尔质量) 400
高苯基含量的甲基苯基硅油(高摩尔质量) 1750

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