高含氢硅油

基础信息

  • 产品名称:高含氢硅油
  • CasNo.:63148-57-2
  • 分子式:C3H9OSi.(CH4OSi)n.C3H9Si
  • 分子量:

物化性质

  • 技术指标:99%
  • 沸点:
  • 包装:透明无色液体
  • 生产能力:
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产品详情

CasNo: 63148-57-2

分子式: C3H9OSi.(CH4OSi)n.C3H9Si

外观: 透明无色液体

交货时间: 15天

包装: 200千克/桶

技术指标: 99%

一、基本信息

项目 详情
中文名称 高含氢硅油;高含氢聚二甲基硅氧烷;聚甲基氢硅氧烷(高氢含量型)
英文名称 High Hydrogen-Containing Silicone Oil;High Hydrogen-Containing Polydimethylsiloxane (High H-PDMS)
CAS 号 68037-59-2(通用聚甲基氢硅氧烷);具体规格因结构差异可能对应不同 CAS
分子式 主结构:H(CH3​)2​SiO−[(CH3​)HSiO]m​−[(CH3​)2​SiO]n​−Si(CH3​)2​H(m为含氢链节数,决定氢含量;n为二甲基链节数,调节黏度)
氢含量核心指标 0.8%–1.6%(质量分数,常规高含氢规格;区别于 “低含氢硅油” 0.1%–0.5% 的氢含量,高氢含量使其交联活性更强)
核心结构特征 以 Si-O-Si 为主链,侧基含大量甲基(-CH₃)和硅氢键(Si-H);Si-H 键是反应活性位点,氢含量越高、分布越均匀,交联效率越强;黏度由聚合度(m+n)决定。

二、物理性质

高含氢硅油的物理性质主要由氢含量黏度共同决定,不同规格适配不同交联需求(如快速固化、深度交联、柔性制品等):

 

物理指标 典型范围(常规规格)
外观 无色透明液体(无浑浊、无异味,若出现泛黄或浑浊,可能为合成残留催化剂或水分超标,需警惕反应活性下降)
黏度(25℃,cSt) 10–1000 cSt(常规规格:20、50、100、300 cSt;低黏度利于与乙烯基硅油均匀混合,高黏度可提升交联后制品强度)
密度(25℃,g/mL) 0.980–1.010(略高于二甲基硅油和乙烯基硅油,因 Si-H 键密度较高,可通过密度快速初步判断氢含量是否达标)
折射率(n₂₀/D) 1.402–1.410(稳定的光学参数,氢含量每提升 0.2%,折射率约增加 0.001,可作为快速质检参考)
闪点(闭口,℃) ≥100℃(低黏度规格,如 20 cSt 约 100–120℃;高黏度规格,如 300 cSt≥150℃,需根据黏度分级做好防火措施)
凝固点(℃) -50 至 - 60℃(低温流动性优异,冬季储存或低温加工无需加热,避免因凝固导致混合不均)
氢含量(质量分数) 0.8%–1.6%(常规高含氢范围;特殊定制规格可低至 0.6% 或高至 1.8%,需明确标注检测方法,如 “化学滴定法” 或 “红外光谱法”)
溶解性 不溶于水、甲醇、乙醇;与乙烯基硅油、二甲基硅油、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯等有机硅中间体及有机溶剂完全互溶,适配多种配方设计(混合时无分层、无沉淀)。

三、化学性质

核心特性为 “高活性 Si-H 键 + 稳定主链”,既保证高效交联,又兼顾储存与使用安全性:

 

  1. Si-H 键的交联反应活性
    Si-H 键是核心功能基团,在铂催化剂(如氯铂酸、铂 - 乙烯基硅氧烷络合物)作用下,可快速与含乙烯基(-CH=CH₂)的硅氧烷(如乙烯基硅油)发生硅氢化反应(加成反应),释放热量并形成三维交联网络 —— 这是加成型硅橡胶、液体硅胶(LSR)、硅凝胶固化的关键机理。反应无小分子副产物(区别于缩合型硅胶的醇 / 酮释放),因此制品无气泡、收缩率低(<0.1%)、力学性能稳定。
    注:氢含量越高,单位质量硅油中 Si-H 键数量越多,交联密度越高,制品硬度、拉伸强度通常越高(如 1.5% 氢含量规格比 0.8% 规格交联后硬度提升 20%–30%)。

  2. 氧化与水解稳定性

    • 常温下,Si-H 键对空气、水稳定,密封储存时无明显降解;但在高温(>150℃)或强氧化剂(如高锰酸钾、过氧化氢)作用下,Si-H 键易被氧化为 Si-OH(硅羟基),导致氢含量下降、交联活性降低,需严格控制储存温度(<30℃)。
    • 酸性或碱性条件下(如 pH<4 或 pH>10),Si-H 键可能发生水解反应,生成氢气(H₂)和硅羟基,因此需避免与酸碱杂质(如未中和的催化剂、腐蚀性溶剂)混存,防止胀气或性能劣化。
  3. 辅助反应功能
    除交联作用外,Si-H 键还可通过以下反应实现特殊功能:

    • 防水改性:与织物、纸张表面的羟基(-OH)反应,形成疏水硅氧烷膜,提升材料防水性(水接触角可达 120° 以上);
    • 消泡作用:Si-H 键可破坏液体表面张力,抑制泡沫生成,因此低黏度高含氢硅油也可用作工业消泡剂(如涂料、油墨领域);
    • 聚合物改性:与含双键的有机聚合物(如聚乙烯、聚丙烯)接枝,引入硅氧烷链段,提升聚合物的耐候性、疏水性和耐高温性。
  4. 储存稳定性
    密封、避光、常温(0–30℃)储存时,未添加催化剂的高含氢硅油可稳定存放 6–12 个月(氢含量下降率 < 5%);若混入催化剂、酸碱杂质或长期高温暴晒,会加速 Si-H 键降解,导致黏度升高、氢含量骤降,因此需严格控制储存条件并避免提前接触催化剂。

四、质量标准

根据下游应用(如普通工业、医疗、电子)的严苛程度,分为多个质量等级,关键指标差异直接影响制品性能:

 

质量等级 工业级(普通硅橡胶) 高端级(液体硅胶 / 电子) 医疗级(植入 / 接触类)
纯度(GC,主含量) ≥98.5% ≥99.5% ≥99.8%
氢含量偏差 ±0.1%(质量分数) ±0.05%(质量分数) ±0.03%(质量分数)
水分含量 ≤300 ppm ≤100 ppm ≤50 ppm
金属杂质(Fe/Cu/Na) ≤10 ppm(总量) ≤1 ppm(总量) ≤1 ppb(单元素)
挥发分(150℃,2h) ≤0.8% ≤0.3% ≤0.1%
铂残留(催化剂) ≤5 ppm ≤1 ppm ≤0.1 ppb
关键合规性 无特殊要求 符合 RoHS 2.0、REACH 符合 USP Class VI、FDA 21 CFR §177.2600

 

注:医疗级需额外通过生物相容性测试(如细胞毒性、致敏性),避免金属杂质(尤其是铂残留)对人体产生刺激;电子级需控制离子含量(Cl⁻/Na⁺ ≤1 ppm),防止腐蚀电子元件。

五、主要用途

高含氢硅油是加成型有机硅材料的 “交联核心”,同时兼具改性功能,下游应用覆盖高端制造与工业加工:

1. 加成型硅橡胶 / 液体硅胶(LSR)交联剂

  • 核心应用:与乙烯基硅油、铂催化剂复配,经加热(80–180℃)或室温固化成硅橡胶 / LSR,不同氢含量适配不同制品:
    • 高氢含量(1.2%–1.6%):用于高硬度制品(如汽车密封圈、按键硅胶,Shore A 50–80),提升拉伸强度(可达 8 MPa)和耐压缩永久变形性(200℃×70h <20%);
    • 中氢含量(0.8%–1.2%):用于中等硬度制品(如厨房硅胶模具、婴儿用品,Shore A 20–50),兼顾弹性与耐用性;
    • 低氢含量(0.6%–0.8%,特殊定制):用于低硬度硅凝胶(如医疗伤口敷料、LED 软灯条灌封,Shore 00 10–30),保证柔软度与透气性。

2. 织物 / 建材防水剂

  • 用于棉、麻、涤纶等织物及玻璃、陶瓷、混凝土表面处理:通过 Si-H 键与基材表面羟基反应,形成致密的硅氧烷疏水膜,使织物吸水率下降 80%–90%(如户外服装防水处理),混凝土抗渗等级提升 1–2 级(如建筑外墙防水)。
  • 优势:防水效果持久(耐水洗 20 次后仍保持 80% 以上防水性),且不影响织物透气性或建材外观。

3. 有机聚合物改性剂

  • 与聚烯烃(PP/PE)、环氧树脂、聚氨酯等共混,通过接枝反应引入硅氧烷链段:
    • 提升聚合物耐候性(户外使用寿命延长 5–8 年)、耐高低温性(脆化温度降低 15–25℃,热变形温度提升 20–30℃);
    • 改善聚合物疏水性(水接触角提升至 110° 以上),适用于防水涂层、耐候塑料件(如汽车外饰件)。

4. 消泡剂与涂料添加剂

  • 工业消泡剂:低黏度高含氢硅油(20–50 cSt)可用于涂料、油墨、发酵行业,通过破坏泡沫膜稳定性实现消泡,消泡效率比普通二甲基硅油高 30%–50%,且耐高温(200℃下仍有效);
  • 涂料添加剂:添加 0.5%–1.0% 至溶剂型或水性涂料,可改善涂层流平性、抗划伤性(硬度提升 1–2H),并降低涂层表面张力(防止缩孔缺陷)。

六、包装、储存与运输

1. 包装规格

  • 工业级(常规黏度):200L HDPE 塑料桶(净含量 195–200 kg)、1000L IBC 集装桶(净含量 980–1000 kg),桶口配丁腈橡胶密封垫,防止水分侵入和挥发;
  • 高端级 / 医疗级:20L 不锈钢桶(内壁抛光,避免金属离子迁移)、200L 不锈钢桶,部分规格提供无菌包装(双层密封 + EO 灭菌);
  • 实验室 / 小批量:1L/5L 透明 HDPE 瓶(带防漏旋盖),便于取样和小试(需注意:小包装开封后需 24 小时内用完,防止吸湿)。

2. 储存要求

  • 环境条件:储存于阴凉、干燥、通风仓库,温度严格控制在 0–30℃,避免阳光直射、靠近热源(如加热器、锅炉)和潮湿环境(相对湿度 < 60%);
  • 安全措施
    • 远离明火、静电源(低黏度规格闪点较低,需配备防爆通风设备);
    • 禁止与强氧化剂(如高锰酸钾)、酸碱物质(如盐酸、氢氧化钠溶液)、铂催化剂混存,避免提前引发交联或 Si-H 键降解;
    • 开封后需立即使用,未用完部分需用氮气置换桶内空气后密封,防止空气中水分和氧气影响性能。

3. 储存期限

  • 未开封、合规储存条件下,工业级保质期 6 个月,高端级 / 医疗级保质期 3–6 个月(因氢含量高、活性强,保质期短于普通硅油);
  • 过期产品需重新检测氢含量、水分和金属杂质,氢含量下降率≤5% 且其他指标达标时,可降级使用(如工业级降为消泡剂用),否则禁止使用。

4. 运输要求

  • 低黏度规格(如 20 cSt,闪点 100–120℃)属于 “易燃液体”(UN 1993),需按危险品运输标准操作(远离火源、接地防静电);中高黏度规格(如 300 cSt,闪点≥150℃)可按普通货物运输;
  • 运输过程中避免剧烈碰撞、倒置,防止桶体破损泄漏;夏季运输需遮阳降温(车厢温度≤35℃),冬季无需保温(低温不凝固)。

七、安全与合规

  • 毒性:低毒,口服 LD₅₀(大鼠)>5000 mg/kg,皮肤接触无刺激性,但长期接触可能导致皮肤脱脂,操作时建议佩戴丁腈手套、护目镜;若不慎吸入挥发气体,需立即转移至通风处;
  • 合规性
    • 工业级:符合 GB/T 23965《聚甲基氢硅氧烷》、ASTM D5665《硅氧烷流体标准》;
    • 医疗级:通过 USP Class VI、ISO 10993 生物相容性测试,可用于食品接触和医疗植入类制品(需控制铂残留≤0.1 ppb);
    • 出口欧盟:已完成 REACH 注册,符合 EC 1935/2004 食品接触材料要求,低黏度规格需符合欧盟 CLP 法规关于易燃液体的分类标注。