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硅油在润滑油​中的作用

文字: [大] [中] [小] 来源:合肥尚润润滑科技有限公司 更新时间:2019/09/18 浏览:0

硅油在润滑油中的作用

硅油通常是指室温下保持液体状态的线性聚硅氧烷产品,一般是无色(或淡黄色)、无味、无毒、不易挥发的液体,不溶于水、甲醇、乙二醇,可与苯、二甲醚、四氯化碳或煤油等互溶,稍溶于丙酮、二噁烷、乙醇和丁醇。

硅油的分类

硅油按化学结构来分,包括甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油、甲基含氢硅油、甲基苯基硅油、甲基氯苯基硅油、甲基乙氧基硅油、甲基三氟丙基硅油、甲基乙烯基硅油、甲基羟基硅油、乙基含氢硅油、羟基含氢硅油、含氰硅油等。

从用途来分,则有阻尼硅油、扩散泵硅油、液压油、绝缘油、热传递油、刹车油等。

从加工状况可分为一次产品及二次产品。前者是指加工前的硅油产品,包括羟基硅油、硅官能硅油、碳官能硅油和非活性改性硅油四大类。习惯上,前两类称为线性硅油,后两类称为改性硅油;后者是以硅油为原料,配入增稠剂、表面活性剂、溶剂及添加剂等,并经特定工艺加工成的脂膏状物、乳液及溶液等产品,如硅脂、硅膏、消泡剂、脱模剂及隔离剂等。

硅油常常不是单独使用,而是通过特殊配方做成有效的应用方式;不是作为原料使用,而是作为辅助材料以产生某种作用。一般来说,市场上的硅油有三种基本形式:纯硅油、溶液、乳液。

○ 100%纯硅油

纯硅油是非常稳定的,耐热,抗冻,贮存性好,具有高的闪点和高着火点,贮存和运输问题很少。

○ 溶液

实际上往往需要稀释硅油溶液,而用户自己配置溶液不太方便。使用时,有时希望在溶液中加入活性的辅助剂(催化剂、交联剂等)以便于贮存和使用。按需要可采用脂肪族、芳香族或氯化烃作溶剂。特殊情况下才采用其它种类的溶剂。高分子聚硅氧烷溶液,浓度只能到35%,否则粘度太大。

○ 乳液

极大一部分硅油或含硅油的产品是做成乳液形态,它与溶剂硅油对比,具有价廉、不易燃烧、对健康无害等优点。和溶剂型不同,所有有机硅乳液都是“水包油”型(O/W型)非均相体系,它的外部封闭相是水相,硅油以极细微滴分散在水相中,很易用水稀释至所需浓度以便应用。这种乳液的稳定性可通过尽量使微滴变细及乳化剂的稳定效应来达到。

硅油的特性

硅油具有很多特殊的性能:

○ 耐热性好

聚硅氧烷分子中由于主链是由-Si-O-Si-键组成,具有与无机高分子类似的结构,其键能很高,所以具有优良的耐热性能。

○ 耐氧化稳定性和耐候性好

○ 电气绝缘性好

硅油具有良好的介电性能,随温度和周波数的变化,其电气特性变化很小。介电常数随温度升高而下降,但变化很少。硅油的功率因素低,随温度上升而增加,但随频率变化没有规则。体积电阻率随温度上升而下降。

○ 疏水性好

硅油的主链虽由极性键Si-O组成,但因侧链上的非极性基烷基朝外定向排列,阻止水分子进入内部,起疏水作用。硅油对水的界面张力约为42达因/厘米,当扩散在玻璃上面时,由于硅油的拒水性,形成约103oC的接触角,可与石蜡媲美。

○ 粘温系数小

硅油的粘度低,而且随温度变化小,这与硅油分子的螺旋状结构有关。硅油是各种液体润滑剂中具有最好粘温特性的一类油,硅油的这个特性对阻尼设备很有意义。

○ 高抗压缩性

由于硅油分子的螺旋状结构特性和分子间距离大,所以具有较高的抗压缩性。利用硅油的这一特性,可用作液体弹簧,与机械弹簧比较,体积可大为缩小。

○ 低表面张力

表面张力低是硅油的特性。表面张力低表示具有高的表面活性,因此,硅油具有优良的消泡抗泡性能、与其他物质的隔离性能和润滑性能。

○ 无毒、无味和生理惰性

从生理学的观点来看,硅氧烷聚合物是已知的最无活性的化合物中的一种。二甲基硅油对生物是惰性的,与动物机体无排异反应。因此,它们在外科及内科、医药、食品和化妆品等部门中已得到广泛的应用。

○ 润滑性好

硅油具有作为润滑剂的许多优良性能,如闪点高、凝固点低、热稳定、粘度随温度变化小、不腐蚀金属以及对橡胶、塑料、涂料、有机的漆膜无不良影响和表面张力低、容易在金属表面铺展等特性。为了改善硅油的钢对钢的润滑性,可加入能混溶于硅油的润滑性添加剂。在硅氧烷链上引入氯苯基或用三氟丙基甲基取代二甲基可大大改进硅油的润滑性能。

○ 化学特性

硅油比较惰性,因为Si-C键很稳定。但是强氧化剂则很容易与之作用,尤其是在高温下。硅油与氯气反应剧烈,对甲基硅油尤其如此。有时会有爆炸性反应。Si-O键很容易因强碱或酸所断链。浓硫酸在低温时就很快反应,使硅氧烷链断开并附在其上。在这方面,带有高烷烃基团及苯基的硅油比较稳定,但浓硫酸会使苯基的苯-硅键断开并释出苯。

硅油的再生

硅油的化学性质是比较温度的,但在长期使用之后也会因氧化和外来杂质的侵入而变质。由于硅油的价格昂贵,应单独回收和再生。

废硅油通常用两种方法再生。电气设备中的废硅油主要用吸附精制处理,可将废硅油与硅胶、活性氧化铝、活性白土、活性碳等吸附剂进行接触精制。在滤去废吸附剂后把硅油在50-110℃下进行真空脱气(如95℃抽真空脱气)或在20-80℃下吹氮气气提,都可得到净化的再生硅油。

润滑油另一种方法,把液态的废硅油用溶剂蒸气处理,利用溶剂冷凝时的溶解作用,把废硅油中的杂质溶解、抽提出来,并形成与硅油不相混溶的另一液相。用这种方法可以把废硅油中的多氯多环芳烃(PCBs)溶解去除。经处理后的硅油还含有微量溶剂,可通过真空干燥去除。通常使用的是烃类溶剂和氯代烃溶剂。


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