有机硅绝热材料
有机硅材料在航天工业的应用
啸 机 ・ ｌ 竹 斟 ， ２ Ｓ ０ Ｉ １ Ｌ ３ Ｉ Ｃ ， Ｏ ２ Ｎ ７ Ｅ （ Ｍ ６ ） Ａ Ｔ ： Ｅ ４ Ｒ ５ Ｉ １ Ａ ～ Ｌ ４ ５ ６
有 机 硅 材 料 在 航 天 工 业 的 应 用
赵 云峰
（ 航 天材料 及工艺研究所 ， 北京 １ ０ ０ ０ ７ ６ ）
“
一
代材 料 、一代 装 备 ” ，新 材 料 是 航 天 科
运 行段 ” 高 真 空 及 高 低 温 交 变 等 轨 道 环境 的 考 验和 “ 再入 段 ” 长 时 间 的 低 热 流 冲击 。因 此 要 求 胶 黏剂不 仅具 有一 定 的粘接 强度 和室温 硫化 的 特性 ，而且 还 必须具 有低 的弹性模 量 、良好 的柔
材料 项 目的启 动 和开 展 。改革 开放 以来 ，随着我 国国 民经 济 的迅 速发 展和 经济 实力 的增 强 ，载人
性 和 在高低 温 范 围内足够 的伸 长率 ，以便 调节 结
构层 和 防热层 之 间由于线 膨胀 系数 不 同而引起 的
应 力 。 常 用 的胶 黏 剂 为 室 温 硫 化 （ Ｒ Ｔ Ｖ） 硅 橡
摘要 ：介绍 了有机硅材料 （ 包括硅橡胶 、硅树 脂、硅 脂等）在航 天工业的应用现 状。 关键词 ：有机硅 ，硅橡胶 ， 硅 树脂 ，涂料 ，胶黏剂 ，密封剂 ，航天
中图 分 类 号 ：Ｔ Ｑ ２ １ ９ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文章 编 号 ：１ ０ ０ ９— ４ ３ ６ ９（ ２ ０ １ ３ ）０ ６— ０ ４ ５ １ — ０ ６
胶类 胶黏 剂等 。而 防热层 的局 部 区域需要 防热密
航 天 、嫦 娥 工程 、北 斗导航 系 统等 重点 工程 的开
常温固化有机硅_聚氨酯耐高温涂料的制备及性能研究_郭斌
动峰。树脂中大量羟基基团的存在，为进一步与固化剂
（多异氰酸酯）发生交联反应奠定了基础。
4 耐高温涂料的制备
4.1 配方设计
颜填料主要赋予漆膜一定的颜色和遮盖力，以增
加涂层的厚度、提高漆膜的耐磨和耐热等性能。由于钛
白粉的熔点高达 1 830 ℃，热稳定性良好，且金红石型
钛白粉比锐钛型致密、稳定，故选用金红石型钛白粉；
Abstract: Ambient-curable high-temperature organosilicone/polyurethane paint is formulated with organosilicone resin as hydroxyl component, heat-resistant pigment and filler, and polyurethane curing agent.
二甲苯，充分搅拌均匀，然后用锥形磨研磨,细度控制 在 40 μm 以下，过滤。进行涂膜性能测试时，按比例加 入固化剂，调节黏度，喷涂在钢板上。 4.3 颜填料对涂膜性能的影响
颜填料对涂膜性能的影响见表 2。
图 1 中 830 ～ 910 cm-1 为 Si—OH 中 Si—O 伸缩 振动峰，1 000 ～ 1 130 cm-1 为强而宽的 Si—O—Si 伸 缩振动峰，3 200 ～ 3 390 cm-1 为强而宽的—OH 伸缩振
Aug．2009 Vol．12 No．8
⑶提供遮盖力，改善刷涂性能，并能比较容易地渗 入基材，阻断碱水溶液的移动通道。
⑷很少的增稠剂添加量即可保证涂料对基材的渗 透能力。
不管是溶剂型底漆还是水性底漆，涂料组成材料 中含有颜填料的底漆的耐碱性均优于组成材料中不含 颜填料的底漆。组成材料中含有颜填料的溶剂型底漆 的耐碱性则优于水性底漆的耐碱性，不含颜填料的底 漆不能有效地封闭基层，造成其耐碱性相对降低，是 由于其相对较高的渗透性和相对低的固体含量的原 因，但含有颜填料的底漆的 PVC 选择为 15%左右最佳 （见图 4）。
保温材料种类有哪些
保温材料种类有哪些在建筑中，习惯上将用于控制室内热量外流的材料叫做保温材料，防止室外热量进入室内的材料叫做隔热材料。
保温，隔热材料统称为绝热材料。
那么，保温材料种类有哪些呢？保温材料种类有哪些保温材料种类解析常用的保温绝热材料按其成分可分为有机、无机两大类。
按其形态又可分为纤维状、多孔状微孔、气泡、粒状、层状等多种，下面就一些比较常见的材料做简单介绍。
一、无机纤维状保温材料1、矿物棉、岩棉及其制品矿物棉是以工业废料矿渣为主要原料，经熔化，用喷吹法或离心法而制成的棉状绝热材料：岩棉是以天然岩石为原料制成的矿物棉.常用岩石如玄武岩、辉绿岩、角闪岩等。
矿物棉特点：矿物棉及制品是一种优质的保温材料，已有100余年生产和应用的历史。
其质轻、保温、隔热、吸声、化学稳定性好、不燃烧、耐腐蚀，并且原料来源丰富，成本较低。
展开剩余84%矿物棉主要用途：其制品主要用干建筑物的墙壁、屋顶、天花板等处的保温绝热和吸声，还可制成防水毡和管道的套管。
2、玻璃棉及制品玻璃棉是用玻璃原料或碎玻璃熔融后制成的一种纤维状材料，它包括短棉和超细棉两种。
玻璃棉特点：在高温、低温下能保持良好的保温性能；具有良好的弹性恢复力；具有良好的吸音性能对各种声波、噪音均有良好的吸音效果；化学稳定性好，无老化现象长期使用性能不变，产品厚度、密度和形状可按用户要求加工。
主要用途：短棉主要制成玻璃棉毡、卷毡，用于建筑物的隔热和隔声，通风、空调设备的保温、隔声等。
超细棉主要制成玻璃棉板和玻璃棉管套.用干大型录音棚、冷库、仓库、船舶、航空、隧道以及房建工程的保温、隔音，还可用于供热、供水、动力等设备管道的保温。
3、硅酸铝棉及制品硅酸铝棉即直径3~5µm的硅酸铝纤维，又称耐火纤维，是以优质焦宝石、高纯氧化铝、二氧化硅、锆英沙等为原料.选择适当的工艺处理，经电阻炉熔融喷吹或甩丝，使化学组成与结构相同与不同的分散材料进行聚合纤维化制得的无机材料，是当前国内外公认的新型优质保温绝热材料。
有机硅材料
作结构材料、半导体封装用的模压塑料，与玻璃布制得的层压塑料，发泡后制得的泡沫塑料。
6、硅烷偶联剂
（1）硅烷偶联剂的概念略
2）硅烷偶联剂的应用硅烷偶联剂最早是作为玻璃纤维增强塑料的玻纤处理剂而开发的。由于硅烷偶联剂改善了玻纤与树脂之间的粘合，从而显著提高了增强塑料的机械性能。随着复合材料的迅速发展，硅烷偶联剂无论在品种或产量的发展速度也很快。近年来，利用硅烷偶联剂对某些材料引入特定功能性基团，可以改进材料的表面性质，获得防静电、防霉、防臭、防凝血和生理惰性等，成为硅烷偶联剂新用途的开端。正是由于许多重要应用领域的开发，硅烷偶联剂成为有机硅的一个重要分支。
粘接性、仿真性
制作古代文物复制的模具，常规武器上的密封。
4、硅油
1）硅油的分类硅油是一类具有各种不同粘度，无毒、无嗅、无腐蚀，不易燃烧的聚硅氧烷液体油状物。其中，甲基硅油是硅油中最主要的品种，通过改变聚硅氧烷的聚合度及有机基的种类，或使聚硅氧烷与其他有机物共聚，可以制得具有防水、抗粘、脱模、消泡等基本特性的硅油。硅油的品种很多，大致可分为线形硅油及改性硅油两大类。
有机硅主要产品及应用
目前有机硅产品繁多，品种牌号多达万余种，常用的就有4000余种，大致可分为原料、中间体、产品及制品三大类：
有机硅单体：主要指有机氯硅烷等合成有机硅高聚物的单体，如甲基氯硅烷、苯基氯硅烷、乙烯基氯硅烷等原料。
有机硅中间体：主要指线状或环状体的硅氧烷低聚物，如六甲基二硅氧烷（MM）、八甲基环四硅氧烷（D4）、二甲基环硅氧烷混合物（DMC）等。
表6硅油的主要应用
应用部门
利用特性
主要应用范围
机械工业
耐高低温、抗氧化、强抗剪切性
用于传动装置的润滑油，防震、阻尼用油，真空扩散泵油。
有机硅聚合物
选读材料有机硅聚合物有机硅聚合物是指主链由Si－O键或Si－N键、Si－B键等组成的元素有机高分子，它是有机高分子化合物的一个重要分支，其中又以Si－O键构成主链结构的聚合物最为成熟，并取得了广泛的应用。
此类聚合物称为聚有机硅氧烷，或简称聚硅氧烷。
习惯上又称为有机硅或聚硅醚。
按产品应用分类主要有硅油、硅橡胶和硅树脂三大类。
Ⅰ.聚硅氧烷的合成合成聚硅氧烷的原料是硅烷(Si n H2n+2)的衍生物。
例如，当用二甲基氯硅烷[(CH3)2SiCl2]作单体，经与水反应(水解)、缩聚后可得链型的相对分子质量较高的聚硅氧烷，即(有机)硅橡胶。
反应如下：(CH3)2SiCl2+2H2O－→(CH3)2Si(OH)2+2HCl二甲基二氯硅烷二甲基硅二醇缩聚产物硅橡胶组成中取代基－R(如－CH3)数与Si原子数之比R/Si=2。
若用单体(CH3)2SiCl2和(CH3)3SiCl混和后与水反应(水解)、缩聚，此时产物中的一元硅醇限制了分子链的增长，因而，生成相对分子质量较低(几百至几千之间)的油状聚合物，即(有机)硅油。
例如：硅油的组成中，R/Si＞2。
若用单体(CH3)2SiCl2和CH3SiCl3混和后与水反应(水解)、缩聚，则最终得到体型结构的聚合物，即(有机)硅树脂。
例如：硅树脂的组成中，R/Si＜2。
通过对原料的组成和配比的改变，可调节R/Si值，以得到不同性质的硅树脂。
随R/Si值增大，树脂固化后的韧性增高，硬度减小。
例如，通常清漆用硅树脂的R/Si=1.4～1.6，而制备塑料用硅树脂的R/Si=1.1～1.3。
Ⅱ.聚硅氧烷的结构和性能与一般碳链或杂链高分子化合物相比，聚硅氧烷也具有长链结构和链节旋转带来的高弹性和可塑性等特征，而由Si－O键(键能大)构成的主链结构，则使其还具有比一般高分子化合物要好的热稳定性和突出的耐老化性能，经紫外线、臭氧、水等作用数年后影响仍十分微小。
但聚硅氧烷的热稳定性还受有机取代基R(如－CH3、－C6H5)性质的限制。
有机硅材料有哪些应用？
有机硅材料有哪些应用？1.国防高科技上的应用硅橡胶与特种纤维制的复合材料能瞬时耐数千摄氏度高温，是远程运载火箭的耐烧蚀绝热材料如火箭喷管及返回式航天运载器耐烧蚀隔热涂层;耐热、耐寒的硅橡胶用作耐高低温的密封圈等适用于寒区、极地和高空及月球上;作航天、航空运载器耐寒密封条;作太阳能电池用的耐原子氧、耐辐照黏合剂;抗辐照性能好的高苯基硅油与高苯基硅橡胶用于原子能工业和加速器中;难燃硅橡胶绝缘电线电缆用于军舰、飞机等要求高可靠场合;耐油有机硅橡胶腻子作飞机油箱密封;航空航天器用硅油作防冻、耐热的润滑油、液压油、陀螺仪油、仪表油;有机硅涂料用于卫星作为隔热温控涂层，用于飞机作蒙皮漆、耐候漆;有机硅塑料作飞机发动机用耐高电压、强电流、耐电弧的微动开关、耐热、绝缘的支撑架;有机硅凝胶作飞机三合风档玻璃的中间黏合层;耐高温、耐潮湿、不变黄、透光率高达91%;有机硅单体是高性能硅碳纤维及硅氮纤维等的起始原料;有机硅是耐热光导纤维不可缺少的涂覆材料。
2.农业上的应用(1)植物生长促进剂:有生物活性的-种杂氮硅三环，在前苏联已有工业化生产称为米哇尔(MиBaл) ，以其稀水溶液浸种，可促进棉花、蔬菜、玉米、小麦、大豆、土豆、葡萄、豌豆等农作物发芽，提高这些作物的生存能力和产量: 如用于处理棉花种子，可使棉花增产一成，特别是在贫瘠土地和恶劣气候条件下增产效果更为明显:处理小麦和玉米种子，可使小麦增产一成多。
玉米增产可高达一半;栽土豆苗时先在坑中灌入米哇尔水溶液，收获时增重三成多。
处理葡萄苗，在-21°C下成活率近一半。
另有一种称为米古梗(MиryreH) 的杂氮硅三环，对棉花也有类似效果，但水解稳定性差，应用受到限制。
米哇尔和米古梗还可作桑蚕和家禽的生长促进剂。
卤代乙基烃氨基硅烷会产生乙烯对植物起催熟作用，比磷乙烯利药效高、残效期长、毒性小但价格较贵(2)有机硅杀虫剂德国研制成含硅的有机硅杀螨剂，类似已在我国登记使用的、Shell公司推出的、称为托尔克的杀螨剂类似物，药效基本相同。
甲硅烷的绝热指数-概述说明以及解释
甲硅烷的绝热指数-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以根据甲硅烷的绝热指数进行解释。
可以从以下几个方面进行描述：概述:甲硅烷是一种有机硅化合物，具有优良的绝缘性能和热导率，因此在绝热材料中得到广泛应用。
绝热指数是衡量绝热材料性能的重要指标之一。
在本文中，我们将探讨甲硅烷的绝热指数及其相关性质。
绝热指数:绝热指数是指绝热材料在特定条件下的热损失能力。
对于甲硅烷来说，它可以通过测量材料厚度、热传导系数和温度差来计算绝热指数。
绝热指数越高，表示该材料具有较好的绝热性能，能够有效地防止热量的传递。
甲硅烷的绝热性能:甲硅烷具有较低的热导率，这是实现其良好绝热性能的重要原因之一。
热导率是描述物质传递热量的能力的指标，较低的热导率意味着甲硅烷能够减少热量传递的速度。
此外，甲硅烷具有较高的电绝缘性能，可以有效地隔离电磁波的传输。
另外，甲硅烷具有良好的耐压性能和耐高温性能。
它可以在高温下保持稳定的化学性质和绝缘性能，不会因温度的升高而发生明显的变化。
这使得甲硅烷在高温环境中应用广泛，特别是在航空航天、电子与电力等领域。
绝热指数的重要性:绝热指数是衡量绝热材料性能的关键参数，对于保护设备、减少能源损失具有重要意义。
通过研究甲硅烷的绝热指数，我们可以评估其在实际应用中的性能，并且提供参考数据供工程师和设计师选择合适的绝热材料。
本文研究的目的:本文旨在通过对甲硅烷的绝热指数进行研究，揭示其在绝热材料中的应用潜力和性能优势。
通过实验和数据分析，我们将探讨甲硅烷在不同温度和厚度条件下的绝热性能，并与其他常用绝热材料进行比较。
最终，我们将得出结论并提供一些建议，以促进甲硅烷在绝热领域的进一步应用。
通过概述部分的内容，读者可以了解到本文的研究方向和重要性，为后续的正文部分展开论述奠定基础。
文章结构部分的内容可以根据你在文章中要阐述的重点和逻辑来组织。
以下是一个可能的参考内容：1.2 文章结构本文将按照以下结构进行叙述和分析：1. 引言：首先，我们将提供对甲硅烷的绝热指数进行引言。
硅系阻燃剂
1.阻燃剂1.1我国阻燃剂需求介绍我国阻燃剂工业随着我国总体经济的持续、快速发展，迎来了一个大发展的机遇，同时，也面临严峻的挑战。
我国阻燃剂的生产和消费形势持续发展，年均消费增长率超过20％。
从2002年开始，国内阻燃剂消费量急剧上升，增加的市场份额主要来源于电子电器、汽车市场两个方面。
阻燃剂发展趋势则是在提高阻燃性能的同时，更加注重环保与生态安全，在这种背景下，一些传统的溴系阻燃剂已受到日益严格的环保和阻燃法规的压力，迫使用户寻找溴系阻燃剂的代用品，同时也将促进新阻燃材料的问世。
这些新的阻燃材料将具有低放热率、低生烟性和低毒性，而且阻燃效率不会降低。
由于人们对使用溴系阻燃剂十分审慎，给其发展前景蒙上了一层阴影。
但由于溴系阻燃剂在阻燃领域的历史地位，而且在很多应用领域还很难找到合适的代用品，所以溴系阻燃剂在欧洲等国仍然是无可替代的选择。
但寻找溴系阻燃剂(特别是十溴二苯醚)的代用品，以逐步实现阻燃剂的无卤化和生态化将是明显的发展趋势之一。
今后全球溴系阻燃剂消费量增速缓慢，而代用品将会继续增多。
预计未来5年内，我国阻燃剂消费量年均增长率可达到15％。
目前我国阻燃剂无论在品种上还是用量上均与发达国家存在较大差距。
随着国家对阻燃技术要求力度的加强，我国阻燃剂的开发和发展将出现更好的广阔前景。
我们应该提高开发创新能力，推动阻燃剂工业朝着环保化、低毒化、高效化、多功能化的方向发展。
1.2常用的阻燃剂1.2.1卤系阻燃剂卤系阻燃剂主要是含溴和含氯阻燃剂。
含溴阻燃剂包括脂肪族、脂环族、芳香族及芳香一脂肪族的溴化合物，常用的有十溴二苯醚、十溴二苯乙烷、溴化环氧树脂、四溴双酚A、六溴环十二烷、八溴醚等，这中间尤以十溴二苯醚、十溴二苯乙烷、四溴双酚A使用量较大。
含氯阻燃剂主要是氯化石蜡。
溴系阻燃剂的优点在于对复合材料的力学性能几乎没有影响，根据阻燃机理能显著降低燃气中溴化氢的含量，而且该类阻燃剂与基体树脂相容性好。
即使在苛刻的条件下也无析出现象。
有机硅产品的应用
有机硅产品的应用有机硅产品都有很好的耐高、低温性能，一般都能在180℃高温下长期工作。
硅橡胶在250℃下还可较长时间工作，瞬时能耐1000多摄氏度高温。
有机硅材料耐低温性能良好，一般在-55℃下仍能工作。
有的硅橡胶在-110℃下仍有弹性。
有机硅材料有很好的电绝缘性能，介电性不随温度变化而剧烈变化；介电常数不随频率升高而增加数值；并且耐电弧、耐电晕、耐漏电；耐臭氧、耐辐射、耐候、难燃，故用途极为广泛。
以下按有机硅产品的几个大类，分别简要介绍其一部分主要的用途：1.硅烷偶联剂硅烷偶联剂是一类低分子化合物，与硅原子一端相连的是能水解的氯或各种烷氧基，水解后能与无机物相连；另一端有各种能与有机物相作用的官能团，如氨基、乙烯基、巯基等，故硅烷偶联剂能将有机物和无机物桥联起来。
常用的硅烷偶联剂有近百种。
如玻璃钢用的玻璃纤维要就要用含乙烯基的偶联剂处理以提高湿强度。
当前风行的“绿色”轮胎就大量使用含巯基的硅烷偶联剂；用乙烯基三烷氧基硅烷交联的聚乙烯，其工作温度能比普通聚乙烯和聚氯乙烯高，适宜制热水管、电缆护套等。
2.硅油硅油是含有单一或不同有机基团的低分子聚硅氧烷，可以制成各种不同的粘度。
硅油的表面张力低，与水的接触角大，是优质斥水材料。
硅油的粘温系数变化小，低温下不会凝固，是既耐高温又耐低温的航空航天器的陀螺仪油、防冻和耐热润滑油、液压油、仪表油等的基油，还有蒸气压极低的高真空扩散泵油等。
有机硅油或其改性制剂在化妆品中的应用近年来增长很快。
硅油搽在皮肤上不油不腻，感觉滑爽、舒适，可制成各种护肤霜等。
3.硅橡胶根据硫化机理，硅橡胶可分成高温硫化硅橡胶(HTV)；室温硫化硅橡胶(RTV)和加成型液体硅橡胶(LSR)，具有耐热、耐寒、耐臭氧、耐紫外线、耐原子氧、耐宇宙射线的特性及防水、防震等综合性能。
LSR液体硅橡胶(也称硅凝胶)是半导体芯片和电子器件优良的灌封和保护材料；透光率高达91%的有机硅凝胶是要求耐高温、耐潮湿、不发黄的飞机三合风档玻璃的中间粘合层。
硅及其化合物总结
⑴、n(Na2O)= 13/62=0.21(mol) n(CaO)= 11.7/56=0.21 (mol)
n(SiO2 )= 75.3/60=1.255 (mol)
普通玻璃的氧化物表示：
CaCO3-----CaO
106
62
100
56
m(Na2O)=10t×13﹪×31×106÷62÷95﹪=72.52(t) m(CaO)=10t×11.7﹪×31×100÷56÷80﹪=80.96(t)
硅是非金属元素，有无定形和晶体两种同素异形体，晶体硅具有金属光泽和某些金属特
性，因此常被称为准金属元素。硅是一种重要的半导体材料，掺微量杂质的硅单晶可用来制
造大功率晶体管、整流器和太阳能电池等。二氧化硅（硅石）是最普遍的化合物，在自然界
中分布极广，构成各种矿物和岩石。最重要的晶体硅石是石英。大而透明的石英晶体叫水晶，
HF能腐蚀玻璃，因此，盛 装氢氟酸不能用玻璃试剂瓶而 要用塑料瓶。
2、实验室盛 装NaOH溶液 的试剂瓶为 什么用橡胶 塞而不用玻 璃塞？
NaOH溶液能与玻璃中的 SiO2反应生成Na2SiO3，使瓶塞 部分粘结而无法打开。因此盛
装NaOH溶液的试剂瓶不能用 玻璃塞而要用橡胶塞。
实验4-1
2、硅酸（H2SiO3)
一、二氧化硅（SiO2）和硅酸
1.二氧化硅
天然的二氧化硅也叫硅石。石英晶 体是结晶的二氧化硅.砂、石英、水晶 的主要成分都是SiO2
1).物理性质: 坚硬难熔的固体，不溶于水。熔沸点高.
2).化学性质:
常温下，二氧化硅的化学
性质不活泼不与水、酸（HF
除外）反应，能与碱性氧化物
或强碱反应生成盐。
a、与氢氟酸反应： SiO2+4HF==SiF4 +2H2O
绝热材料国内外现状及发展趋势
绝热材料国内外现状及发展趋势国内外的大部分绝热和耗能材料都是基于宏观传热和耗散理论设计的，基本上是单一材料和单一功能。
随着纳米技术的迅速发展，传统的宏观传热和耗散理论受到了冲击，在国际上正在形成微纳米传热和耗散理论和工程技术。
例如，德国SiItrOniC公司采用气象法生产的纳米SiO?微孔超级绝热材料，中国专利97106652.3介绍了一种溶液凝胶法制备改性纳米SiOz保温材料及其生产工艺，突破了传统的宏观传热和耗散理论设计的绝热材料和绝热结构。
但是，阻断和反射热辐射功能不明显，抗压、抗拉、抗折等性能很低，生产成本高，工艺复杂，也不具备减振降噪的功能。
在现有阻尼减振降噪技术中有采用橡胶和夹层钢板分层叠合经高温流化粘接而成，还有采用两块钢板或铝板之间夹有粘弹性高分子材料压制而成。
近年来，随着经济的发展和节能降耗、减排利废的强力推行，保温材料的生产和应用技术得到了进一步的发展，尤其是向高反射率、低导热率、多功能方面发展，提高和改善保温性能，现介绍几种新型的绝热材料和绝热技术。
(1)复合型保温结构复合的形式主要有硅酸铝棉-岩矿锦、硅酸铝棉-泡沫石锦、硅酸铝棉-玻璃棉制品、硅酸铝棉-硅酸钙绝热制品，及硅酸盐复合毡与岩棉、玻璃棉制品的复合结构。
采用这些复合结构充分考虑到使用温度和和经济的合理性能。
根据设计规范，当热面温度超过400℃,即不宜使用岩棉、玻璃棉、泡沫石锦制品。
由于这种保温结构不能屏蔽热辐射，而且温度大于400。
C时，热辐射量要占热传输总量的65%以上。
因此，目前在高温设备上采用硅酸钙或硅酸铝棉做高温层保温，复合反射绝热板作低温层保温。
这种保温结构导热系数小，能屏蔽热辐射，比较经济合理，能满足工程的要求。
(2)复合型保温材料硅酸盐复合绝热涂料、硅酸盐复合绝热制品、硅酸盐复合绝热毡等类型保温材料，是由纤维材料和纳米孔硅微粉复合而成。
纳米孔硅微粉内部呈微小封闭多孔结构，颗粒之间为松散后的短纤维填充，粘结剂用量较少，对流和辐射传热小，综合传热效率低，实际应用中显示出良好的保温性能，尤其在150。
有机硅涂层材料..
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概述
耐高温涂料应用广泛，在钢铁结构和大型机械设备，各种高炉、 壁炉、锅炉、热风炉内外壁，烟囱、烟道、排气管、热交换器、 油气田管道及设备、炼钢设备及管道等设备的外表面抗氧化保护 中起着重要的作用。在现代工业、军事、航天领域都需采用诸如 耐高温涂料等保护措施。
有机硅涂层：耐磨透明涂层
广泛用作各种材料的表面涂层,防止窗玻璃、镜片、光学仪器等受灰尘、连续擦 痕导致的能见度变差的现象 要求：耐磨、透明 将正硅酸乙酯、γ - 环氧丙氧基三甲氧基硅烷---在催化剂作用下,于醇、水溶液 中水解---熟化,加入固化剂(例如二月桂酸二丁基锡、三乙烯四胺等) 、流平剂等 助剂,20 ℃左右混合均匀---再熟化几小时---得到的耐磨涂料在基材上涂覆,形 成厚度为0.8～1.7 μ m的有机硅耐磨涂层 可以显著的提高光学塑料表面的耐擦伤强度,而对其透光率等性能没有不良影响, 对聚丙烯和聚苯乙烯等光学树脂还有增透作用。涂于JD树脂(苯乙烯与双酚A双 甲基丙烯酸酯的共聚物)上的涂层铅笔硬度可达5 H～6 H,涂层与各种基材的粘 接性良好,表面均一平整。
高温稳定性好
低温柔顺性好 耐候性好 绝缘性好 表面张力低 防水性能好
优 劣
耐油性差 机械稳定性差
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三、有机硅涂层：自清洁涂层
丙烯酸酯类树脂是目前应用 硅氧烷独特的表面化学性能， 最广泛的外墙涂料基料 使污损物无法轻易附着。
缺点：耐热、耐寒、耐溶剂性差, 具有回粘性, 耐沾污性能差
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有机硅耐热防腐漆
有机硅、什么是有机硅
一、有机硅的性能有机硅产品的基本结构单元（即主链）是由硅－氧链节构成的，侧链则通过硅原子与其他各种有机基团相连。
因此，在有机硅产品的结构中既含有"有机基团"，又含有"无机结构"，这种特殊的组成和分子结构使它集有机物的特性与无机物的功能于一身，具有耐高低温、耐气候老化、电气绝缘、耐臭氧、憎水、难燃、无毒无腐蚀和生理惰性等许多优异性能，有的品种还具有耐油、耐溶剂、耐辐照的性能。
与其他高分子材料相比，有机硅产品的最突出性能是优良的耐温特性、介电性、耐候性、生理惰性和低表面张力。
1．耐温特性一般的高分子材料大多是以碳－碳（C－C）键为主链结构的,如塑料、橡胶、化学纤维等，而有机硅产品是以硅－氧（Si－O）键为主链结构的，C－C键的键能为82.6千卡/克分子，Si－O键的键能在有机硅中为121千卡/克分子，所以有机硅产品的热稳定性高，高温下（或辐射照射）分子的化学键不断裂、不分解。
有机硅不但可耐高温，而且也耐低温，可在一个很宽的温度范围内使用。
无论是化学性能还是物理机械性能，随温度的变化都很小，这也与有机硅的分子是易挠曲的螺旋状结构有关。
2．耐候性有机硅产品的主链为－Si－O－，无双键存在，因此不易被紫外光和臭氧所分解。
在有机硅产品中，Si－O键的链长度大约为C－C键的链长度的一倍半。
链长度较长使有机硅具有比其他高分子材料更好的热稳定性以及耐辐照和耐候能力。
有机硅中自然环境下的使用寿命可达几十年。
3．电气绝缘性能有机硅产品都具有良好的电绝缘性能，其介电损耗、耐电压、耐电弧、耐电晕、体积电阻系数和表面电阻系数等均在绝缘材料中名列前茅，而且它们的电气性能受温度和频率的影响很小。
因此，它们是一种稳定的电绝缘材料，被广泛应用于电子、电气工业上。
有机硅除了具有优良的耐热性外，还具有优异的拒水性，这是电气设备在湿态条件下使用具有高可靠性的保障。
4．生理惰性聚硅氧烷类化合物是已知的最无活性的化合物中的一种。
耐高温有机硅树脂的合成_贾梦秋
2. 5 有机硅树脂耐热性能分析
图 3 为甲基苯基有机硅树脂的 热失重 曲线。由图 3 可以 看出, 所 合 成 的 有 机 硅 树 脂 在 400 e 时 的 失 重 为 21 17% , 500e 时的失重为 71 12% , 说明该树脂有优良的耐热性能。
三口瓶中加入去离子水和乙醇, 并水浴 加热以保 持恒温; 在快 速搅拌下, 将 混合单体 滴加 到三 口烧瓶 中, 滴加 完毕 后, 继续 反应一定 时 间; 在 65 e 下 减 压 蒸 出 乙 醇, 再 升 温 到 140 ~ 160e 减压缩合, 得到易溶于二甲苯的固体状树脂即为产物。
1. 3 硅树脂的结构表征及性能测试
结合产物的表观性能和固化性能实验中选择的聚物聚合度的变树脂聚合度太高生成高度胶联的高聚物将大大增加产生凝胶的可能性无法进行进一步的高温缩聚
第 35 卷第 7 期 2007 年 7 月
化工新型材料 NEW CH EM ICAL MATERIALS
有机硅树脂分别加入质量分数 为 3% 、5% 、7% 的 KH2CL 固化剂, 所得 涂层硬度与时间的关系如图 4 所示。
Abstr act The silicone resin was synthesized with t he hydr olysis2polycondensation method f rom alkoxysilanes, and
the influence of the synthesizing process on the propert y of the silicone r esin was also investigated. The results indicated that silicone r esin can been synthesized well when the hydr olysis temper ature was 65 e and the hydr olysis time was 4~ 5h using a cer tain synthesizing r ecipe; the IR analysis showed that t he synthesized silicone resin was ended by hydroxyl group, after adding Si2 N oligomer , it could been cured at room temper ature; GPC analysis revealed that the average molecular weight of the r esin was around 6500 g # mol- 1 ; TG analysis showed that t he resin had excellent thermal stability, and its mass loss was only 71 12% at 500e ; The mechanical and EIS analysis proved that the mechanical pr operty and imper mea2 bility wer e both excellent at 300 e , which pr edicted a good application in heat2resistant coatings.
有机硅材料小知识
有机硅材料及其产品简介成都硅宝科技实业有限责任公司技术部1 综述1.1 硅的存在硅，元素符号Si，在元素周期表中是第三周期第IV主族元素，原子序数为14，平均相对原子质量为28.086，原子半径为0.040nm。
硅，在地壳中含量位居第二位，约占地壳组成的27.6%。
但并不是以单质硅存在，而是以硅的氧化物和硅酸盐的形态出现。
硅与氧的化合物二氧化硅（硅石）几乎遍布整个地球，占地壳总质量的87%。
石英、水晶、砂子、花岗石、陶土、云母等，其主要成分都为二氧化硅。
1.2硅酮概述1.2.1硅元素(Silicon)与硅酮(Silicone)硅元素(silicon)与硅酮(silicone)，这两个术语乍一看，英语上似乎很相似，但在化学上却是有着严格区分的概念。
Silicon是指以化学符号Si表示的暗灰色金属硅，是一种暗灰色金属性物质。
而今天大部分产业领域必须使用的高功能材料-硅酮(silicone)，是一种兼备有机性与无机性的独特的化学材料，是指有机硅化合物(organosilicone)和硅氧烷(Siloxane)相互连接成的聚合体。
追溯这一名称的由来，硅元素学者DENBURG认为，(C2H5)2SiCl2的加水分解脱水生成物具有与酮((C2H5)2C=O )类似的结构-(C2H5)2Si=O，于是将其称为Silico-Ketone，以后的1905年，W.DILTHEY证实脱水生成物是环状(Cyclic)的，Silico-Ketone名称经过简化，变成了『Silicone』，成为硅酮化合物的统称，这一术语就此制定并被广泛使用。
1.2.2硅元素和碳元素硅酮的分子骨架由硅元素(Si)和氧元素(O)构成，在这一点上，与以碳元素(C)为主骨架的一般合成高分子有着本质的不同。
0.77相比， 1.17，2 硅酮产品的性能及应用2.1 硅酮产品通常所说的硅酮产品，是指聚硅氧烷和硅烷而言，英文名为Silicone。
有机硅产品有四大类：一、Silicone oil 硅油，二、Silicone resin 硅树脂，三、Silicone rubber 硅橡胶，四、硅烷2.2 硅酮的化学结构2.2.1 硅油Polydimethylsiloxane (PDMS)OH-terminatedpolydimethylsiloxaneVinyl-terminatedpolydimethylsiloxane硅酮油为了物性的改善和重整，存在多种变性结构，但代表性的物质是上述分子。
有机硅材料在航空工业的应用
有机硅材料在航空工业的应用自莱特兄弟的第一架飞机问世100多年来，每一代飞机结构质量系数的降低、寿命的延长、速度和效能的提升，无不强烈地依赖材料科学技术的进步。
一代材料、一代飞机就充分体现了新材料技术在航空工业发展中所起到的先导性和基础性作用。
新中国成立以来，我国航空材料经历了从无到有、从小到大的发展过程，也经历了从跟踪仿制、持续改进到自主创新的发展阶段。
有机硅材料具有很多优异的性能，它是典型的半无机半有机高分子材料，兼具无机高分子和有机高分子材料的特点，因而具有独特的耐高低温、耐氧、耐光和耐气候老化等性能，在航空工业获得了广泛的应用。
目前，我国航空工业应用的有机硅材料包括硅橡胶、硅树脂、硅脂和硅油等;因为硅脂和硅油用量很少，因此，本文主要介绍硅橡胶和硅树脂在航空工业的应用情况。
1硅橡胶在航空工业的应用在航空工业应用的硅橡胶种类较多，按其硫化方式可分为室温硫化硅橡胶(包括缩合型硅橡胶和加成型硅橡胶)和热硫化硅橡胶，此外，还有不硫化硅橡胶。
按其功能可划分为：油密、气密、水密等流体密封材料，隔振、吸振等减振降噪材料，导热、隔热、绝热等材料，导电、导磁、吸波等电磁屏蔽与隐身材料，阻燃、防火等安全防护材料等。
因此，本文以硅橡胶的硫化方式为主线，介绍硅橡胶在航空工业上的应用情况。
1.1室温硫化硅橡胶在航空工业的应用室温硫化硅橡胶主要作为密封剂使用。
根据其在航空工业上的用途可分为通用有机硅密封剂、耐高温(抗密闭降解)有机硅密封剂、功能有机硅密封剂(如导电有机硅密封剂、防火有机硅密封剂、导热有机硅密封剂、吸雷达波有机硅密封剂、耐燃油有机硅密封剂、有机硅泡沫密封剂等)。
1.1.1通用有机硅密封剂通用有机硅密封剂主要起密封作用，在空气介质中工作温度为－60～250℃。
目前广泛应用的牌号有GD931、GD862、GD406和HM304单组分有机硅密封剂，HM305、HM307双组分缩合型有机硅密封剂，HM321高强度双组分缩合型有机硅密封剂等。
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3. 有机硅绝热材料研究
有机硅绝热材料产品 温度 (℃) -40 +20 +60 有机硅绝热材料延伸率εm (%) 实测1 285 294 263 实测2 266 302 273 实测3 293 262 280 实测4 270 314 229 实测5 269 301 220 平均值 285 303 238
2. 山东大学概况 硅树脂
Ø 工业化应用：耐高温硅树脂粘结剂和耐高温硅树脂涂层 (专利 CN85103446, 1986) Ø 军工863项目：“低压固化纤维复合材料用耐高温高性能基体树脂” Ø 军品配套项目：“导弹天线罩用耐高温隔热涂层” Ø 军品配套项目: “宽频带导弹天线罩用耐500℃高温胶粘剂”
1957年 有机硅科学 与材料研究 1980年9月 山东大学 承办第一次 全国有机硅 学术会议
山东大学 特色专业 开设：
《有机硅化学》 《有机硅高分子》
1980培养 有机硅专业 硕士研究生 1999年培养 博士研究生 所在学科设 博士后流动站
2008年 1999年 “高分子材料 山东省高校 重点实验室” “特种功能 聚集体材料 教育部 国防科技 重点实验室”
甲基聚硅氧烷 甲基苯基聚硅氧烷 含乙烯基聚硅氧烷 有机硅绝热材料
3. 有机硅绝热材料研究
改性有机硅基胶的合成 D4 D4Vi D4Y
封端剂 真空 Δ
碱胶 干燥氮气 鼓泡Δ来自平衡聚合反应改性有机硅基胶
冷却
真空脱低分子物
分解催化剂
3. 有机硅绝热材料研究
有机硅基胶绝热材料的制备
a. 混炼胶制备 100份改性有机硅基胶，依次加入不同份数碳类填料（如C, SiC)、 耐高温、抗氧化及阻燃(硼化合物)填料、特殊结构的低分子量乙烯基 聚硅氧烷，在辊筒上反复混炼均匀，薄通6-10次下料出片。在热鼓风 烘箱中于160℃热处理0.5-1h使填料与基胶充分浸润。冷却，加入硫 化剂（过氧化型或铂类催化剂）再混炼均匀。 b. 成型硫化 采用模压成型或压延成片法，制成所需的制品，同时在160-170℃温 度进行硫化，得到成品有机硅绝热材料。
2. 山东大学概况
大飞机 近10年承担 6项重要军工项目 近10年完成30余项 国家基础和应用研究项目 培养有机硅研究方向博士、硕士研究生 从事POSS研究近十年，掌握10余种POSS生产工艺 五十二年有机硅（硅油、硅树脂、硅橡胶）研究基础
3. 有机硅绝热材料研究
绝热层有机硅基体
碳类填料、耐高温、抗氧化及阻燃填料
3. 有机硅绝热材料研究
有机硅绝热材料产品
有机硅绝热材料密度 (g/cm3 ，20 ℃) 实测1 实测2 实测3 实测4 实测5 平均值 1.18 1.20 1.20 1.19 1.20 1.20
3. 有机硅绝热材料研究
有机硅绝热材料产品 温度 (℃) -40 +20 +60 有机硅绝热材料抗拉强度σm(MPa) 实测1 4.65 4.50 3.74 实测2 4.69 4.45 4.20 实测3 4.76 3.99 4.24 实测4 4.37 4.65 3.87 实测5 4.44 4.61 3.68 平均值 4.59 4.55 3.76
3. 有机硅绝热材料研究
有机硅绝热材料产品 氧乙炔 烧蚀率 GJB32 3-87 有机硅绝热材料烧蚀率 (mm/s) 实测1 0.2 实测2 0.2 实测3 0.2 实测4 0.2 实测5 0.2 平均值 0.2
2. 山东大学概况
山东大学
教育部直属的重点综合类大学
首批“211工程”和“985” 重点建设高校
保密资格单位证 （SDB07001）
军工产品质量管理体系认证证书 （08JA2132） 武器装备科研生产许可证 （XK国防-02-37-KS-0962）
两个国家重点实验室
2. 山东大学概况
山东大学有机硅学科
周传健
山东大学
1. 前 言
Ø 高性能绝热保护材料是在高温（超过 3000℃）、高压、高速冲刷气 流等恶劣条件下，能有效地保护机体及其它部位的一类复合型材料.该类材 料需要具备下述性能：（1）比热大——可以吸收大量的热；（2）导热系 数小——成高温的部分仅限于表面，热难以传到内部；（3）熔点高等。 Ø 由于高分子基复合材料材料在高温条件下能以损伤自己的结构和组成 来吸收大量的热，并且能原位形成导热系数小的致密热防护层，达到防止 热传到内部结构而起到保护机体作用。此外，高分子基绝热复合材料具有 密度低、施工工艺方便等优点。 Ø 聚硅氧烷基复合材料是一类重要的高分子基绝热保护材料。在高温条件 下，聚硅氧烷结构组分发生物理化学变化后，不仅能吸收大量的热，而且 可形成SiO2及SiC致密绝热防护层，特别是在富氧绝热环境中，聚硅氧烷 基绝热防护材料具有不可替代的功能。国外已经研制出用于1650℃以上的 宇航飞行器热防护有机硅涂料，在2760～3185℃下测试，热流烧穿时间 可达52～113秒。
2. 山东大学概况 硅橡胶
Ø “六五”重点科技攻关课题：“高模量高强度硅橡胶”，其综合力学性 能 达到了当时世界上公认的王牌胶“Silastic 4600”水平。 Ø 国家军工“八五”科技攻关课题：“精密铸造模用硅橡胶”，填补了 国 内空白，主要性能指标超过计划的22%，达到国际同类产品领先水平。 Ø 国家军品科技攻关项目：“耐烧蚀粘接剂” Ø 军品配套项目：“供氧面罩用可浇注硅橡胶” Ø 国家重大专项“大型飞机”子项目：“大型飞机燃油及液压系统用氟 硅生