硅油的基本特性：溶解性、耐热及耐低温性能
硅油的基本特性：溶解性、耐热及耐低温性能
硅油作为一种重要的有机硅材料，具有独特的物理化学性质，在多个领域都有广泛的应用。本文将详细介绍硅油的基本特性，包括其溶解性、耐热及耐低温性能，帮助读者更好地了解这种材料的特点和应用潜力。
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。
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。
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。