有机硅助剂在农业领域的应用

第一篇：有机硅助剂在农业领域的应用

有机硅助剂在农业领域的应用

摘要：以有机硅为主要成分的表面活性剂已广泛应用于护肤品、护发品、美容品及抗汗剂、除臭剂、农药助剂等特殊品中。在农业领域，有机硅农用助剂符合农业助剂的最核心的要求，相比其他常规表面活性剂在许多方面具有优势，可提高农药功效，降低农药对环境的影响，减少农药喷施，包括用水、用工的综合成本，用量低，毒性低，环境友好。起初，有机硅农用助剂主要用于桶混，随着对产品特性的进一步了解，也为了市场的需求，制剂工程师逐渐将其用于农药配方中，例如用作润湿铺展剂、润湿渗透剂、油相增效剂和消泡剂等，选择合适的有机硅农用助剂可以改善农药配方的不足。本文简单介绍了有机硅助剂的结构、制备以及对各种蔬菜作用的应用效果，并对其发展方向做了简单分析。

关键词：有机硅助剂；农用；结构；制备；应用功效

0引言

有机硅材料具有许多独特的性能，如表面张力低、粘温系数小、压缩性高、气体渗透性高、耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等，这些优异的性能使其在各领域得到了广泛应用。

有机硅在农业中应用的产品主要有农用有机硅表面活性剂和泡沫控制剂[1]。农用有机硅表面活性剂包括：农药配方助剂和喷雾助剂，其中应用量最大的是有机硅喷雾助剂，主要成分为聚醚改性三硅氧烷化合物，广泛地应用于杀虫剂、杀菌剂、除草剂、叶面肥、植物生长调节剂和生物农药[2]。这类助剂具有极强的展着性，耐雨水冲刷，可大大降低液体表面张力[3]，并能通过气孔快速吸收，使用它能降低农药用药量，提高农药有效利用率和减少农药对环境污染[4]。

1农药与表面活性剂[5]

农药制剂的加工离不开表面活性剂农药剂性(包括乳油、水乳剂、微乳剂、可湿粉、可溶粉、可分散性粒剂、颗粒剂等)的加工都要加入不同类别的表面活性剂。表面活性剂的加入大大降低了溶液的表面张力增强了药剂在植物或害虫体表的润湿、展布以及附着力从而提高药效。目前应用的农药表面活性剂的主要有脂肪醇聚氧乙烯类、烷基苯酚聚氧乙烯醚类、磺酸盐类、磺酸酯类、酰胺类、有机硅类等。农药表面活性剂本身没有杀虫和杀菌的效果但是其乳化性和展着性会影响农药的药效。目前有效成分、含量相同的国产剂性和跨国公司的剂性的主要差别就在于剂性中表面活性剂的应用上。如国产41%水剂和农达除草效果的差异；国产40%毒死蜱和陶氏公司乐斯本的杀虫效果的区别都是因为添加的表面活性剂的不同而造成的。

农药表面活性剂通常可以分为两种方式加入到农药剂性中应用。一种是直接和农药原药混用配置成剂型产品。另一种是作为桶混助剂在田间地头现混现用。现混现用的农用表面活性剂市场上有两类，第一类以高金噻酮、氮酮等为主要成分的具有渗透性功能的农用助剂。代表的企业是河南新乡高金药业的几个产品金刚钻、金粉、银粉、见菌杀。第二类以改性聚三硅氧烷如Fairland 2408Silwet 408B-204S-309为主要成分的复配而来的有机硅农用表面活性剂。有机硅表面活性剂可将水的表面张力降低至约20mN/m，是当前最佳的展布剂。它对于疏水性或易润湿的叶面，均可促成完全的覆盖[6]。

2有机硅表面活性剂的应用特性 2.1良好的湿润性

表面活性剂润湿的能力很大程度上决定于液滴和叶表面之间的接触角。而喷雾液在叶表面的接触角或延展面积与喷雾溶液的平衡表面张力、叶表面的化学特性、形态特征有关。虽然常规的非离子表面活性剂能增加喷雾液的润湿性，但是它们并不能在疏水叶面上完全润湿，这必将会使活性成分的吸收量减少和降低抗雨效果[7]。水溶液表面张力的大小与水溶液在固体表面尤其是疏水表面的润湿能力、润湿速度有直接关系。表面张力越小，水溶液润湿固体表面的速度越快，润湿的面积或铺展的面积越大。有机硅比常规表面活性剂更能降低表面张力，大多数表面活性剂水溶液在临界胶束溶度之上的平衡表面张力约为30~40mN/m，而有机硅表面活性剂是例外，其值低于22mN/m，所以能促使农药乳液迅速润湿，渗透到植物的茎、叶、梗的每一个细小部位，使农药的作用发挥到最大效力，而且作用时间大大延长[8]。

2.2超级展扩性能[9]

超级展扩性能是聚醚改性三硅氧烷表面活性剂（TSS）特有的性能，含0.1%TSS水溶液的扩展面积是纯水面积的10倍以上，这种性能使药液在叶面上达到最大覆盖和附着，甚至可以使药液进入叶片背面，或在植物根部形成包覆层达到杀虫、杀菌等功效，极大的增强了农药的药效。M.He[10]研究了改性三硅氧烷表面活性剂水溶液的相形为和微观结构，并通过微观结构证实了具有超级展扩性的聚氧乙烯醚三硅氧烷化合物的结构。R.M.Hi[11]证实了具有超级展扩的三硅氧烷化合物的相形为是形成双层聚集体和层次液晶。

2.3 超强渗透性

在自然界中，许多植物叶片上都有一层厚厚的蜡质，药液很难在上面附着。有些叶片的特殊结构，如荷叶、芋头等，几乎很难让水停留。而害虫们为了逃避捕杀，往往都用尽心机。瞧，这棵甘蓝表面上没有受到什么损害，可是掰开叶子一看，里面已经被小菜蛾吃得惨不忍睹。狡猾的小菜蛾大口大口地啃食菜叶，但是它并不把它咬穿，而是留下一层薄薄的表皮，就像一把安全的保护伞，将它们保护在下面。有机硅超级的展着性能，使药液在蜡质的叶片上，也同样扩展自如。有机硅助剂还能够通过植物叶片上的气孔来促进农药的快速吸收。添加有机硅助剂可以提高使用内吸型药剂的可靠性。在雨季，减少重复喷雾带来的损失。有机硅的这种渗透性还可以用来对付那些有蜡质层、不容易被药液润湿的害虫[12]。农用有机硅助剂的结构及制备 3.1结构

农药助剂用有机硅表面活性剂大多以硅氧键（—Si—O—Si—）为骨架组成的聚硅氧烷，属螺旋结构，T型结构，具有由甲基化硅氧烷组成的骨架，从骨架上连接一个或以上的聚醚链段。其中的甲基面向外侧覆盖于芯部的—Si—O—Si—主链，甲基表面能很低，遮盖了高极性的硅氧主链，导致了聚硅氧烷的分子间力很弱，表面张力非常低。有机硅表面活性剂主要由硅油和聚醚组成，一般是通过硅氢加成反应制得，亲水性的聚醚链段赋予其水溶性，疏水性的硅氧烷链段赋予其低表面张力。通过改变硅氧烷和聚醚的分子量、聚醚链末端官能团的种类，可以使其具有不同特性。在实际应用中，可根据实际情况，合成出适合于不同结构、不同用途的有机硅表面活性剂[13]。

3.2制备

按亲水基的化学性质，农用有机硅表面活性剂一般分为非离子型和离子型。3.2.1非离子型有机硅类表面活性剂的制备

非离子型有机硅类表面活性剂主要是由含Si—H键的硅氧烷和含C=C键的聚醚在催化剂存在下通过硅氢加成反应制得，常用的催化剂有氯铂酸异丙醇溶液、铂配合物（如二乙烯基四甲基二硅氧烷合铂配合物，即Karstedt′s催化剂）等[14]。

3.2.2离子型有机硅类表面活性剂的制备

虽然目前农药用有机硅助剂大都是非离子型三硅氧烷表面活性剂，但非离子型三硅氧烷对草甘膦在植物体内的吸收有明显拮抗作用，因此需要进行改性，以扩大其用途。改性方法可以先在聚硅氧烷中引入环氧基、氨基等反应性基团，再经亲核加成反应进一步制成阴离子、阳离子和两性离子型产品[14]。

4农用有机硅助剂的应用功效

硅元素被国际土壤界认为是继氮、磷、钾之后的底种植物营养元素。因此，有机硅助剂不仅作为表面活性剂起到润湿、节水省药的作用[15]，还能被植物吸收，促进蔬菜植株生长，提高蔬菜抗性等[16]。

林春丽等[17]通过对比实验，证明有机硅助剂混配具有提高杀菌的药效作用，从而提高了对水稻穗颈瘟的防治效果。李英[18]研究了有机硅助剂在防护小麦蚜虫上的应用效果，试验研究表明，施用助剂对小麦蚜虫有一定的防治效果，其效果因用药浓度不同而有显著差异。郭泗明[19]将有机硅喷雾助剂与12.5%欧得悬浮剂混配进行实验，结果表明有机硅喷雾助剂能显著改善药液的界面性能，并且当两者比例恰当时，能显著提高药剂对葱锈病的防效。

张宇[20]、刘保友[21]等人研究了加有机硅超润湿剂的农药杀虫和保叶作用，结果表明添加少量的有机硅助剂即可显著提高毒死蜱乳油对稻纵卷叶螟的杀虫效果。袁斌[22]、王奇君[23]等研究了有机硅助剂S240对小菜蛾防治的增效作用，表明添加S240能明显提高阿维菌素对小菜蛾的室内毒力与田间防效。朱金文[24]、张江[25]等研究了有机硅喷雾助剂对草甘膦在空心莲子草上的沉积与生物活性的影响，研究结果表明，添加有机硅喷雾助剂促进了草甘膦在空心莲子草中的向下传导性能，提高了草甘膦水剂在空心莲子草叶片的耐雨水冲刷性能，但会降低草甘膦药液在空心莲子草上的最大稳定持留量。

5结束语

助剂与农药发展密切相关，农药助剂在农药剂型的配制和赋予有效成分最佳效力等方面起到了重要作用。正是由于农药助剂的迅速发展，今日才会有众多新剂型和高质量的制剂产生。有机硅表面活性剂代表了一类新型、高效的农药助剂，应用前景十分广阔。今后农药助剂用有机硅表面活性剂的发展方向为：新型结构三硅氧烷表面活性剂的开发，各种不同结构有机硅表面活性剂的推出，以适应不同农药、不同制剂的要求，给农药制剂配方研究带来新的观念和思路。

参考文献：

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第二篇：橡胶助剂及应用

橡胶助剂简介及其应用

班级：08化工班学校：陇东学院姓名：李雍

关键词：

概要：

橡胶助剂引起源于天然橡胶的硫化。经过八十多年的研究，直到20世纪20～30年代，随着硫化促进剂的基本品种2-巯基苯并噻唑及其次磺酰胺衍生物以及对苯二胺类防老剂的工业化,橡胶助剂才基本形成体系。目前,橡胶助剂处于稳定时期，硫化促进剂和防老剂两类主要有机助剂的产量大约为生胶消耗量的 4％。国外橡胶助剂的生产相当集中，联邦德国的拜耳股份公司和美国的孟山都公司是最主要的生产厂家。中国橡胶助剂（指有机助剂）的生产始于1952年。

橡胶化学式

式中R′为H，R为有机基团；或R′和 R均为有机基团；R′、R亦可成环由促进剂M或其钠盐，也可由促进剂DM，与环己胺（产物为促进剂CZ）、二环己胺（产物为促进剂DZ）、二异丙胺（产物为促进剂DIBS）、吗啉（产物为促进剂NOBS）、叔丁胺（产物为NS）等通过不同的工艺制得。它们的硫化起步慢，但硫化速度快，被称为迟效快速促进剂，主要用于轮胎等大型橡胶制品的生产。在常规配方中,其用量仅为促进剂M和DM的三分之二（促进剂M和 DM的常用量为1～2份）。在所谓“半有效硫化”体系（即低硫磺/高促进剂配合）中，用量则达 3～5份（与0.2～0.4份硫磺并用），可获得良好的加工安全性，并提高硫化胶的综合性能。③秋兰姆类 属快速促进剂，主要作噻唑类或次磺酰胺类的辅助促进剂。④二硫代氨基甲酸盐类中属超速促进剂，适用于常温快速硫化，也作辅助促进剂。此外,尚有能提高有机促进剂活性的物质,称作硫化活性剂,即促进助剂。最广泛采用的是氧化锌,用量3～5份。防止或延缓胶料在硫化前的加工和停放过程中发生早期硫化(“焦烧”)的物质,称作硫化延缓剂,即防焦剂。效果较好的防焦剂有N-亚硝基苯胺（防焦剂NDPA）、N-环己基硫化酞酰亚胺（防焦剂PVJ或CTP）等，前者用量0.3～1份，后者0.1～0.5份。防焦剂的研究工作现在仍很活跃。

橡胶助剂国产化

我国轮胎企业要有自己的品牌、世界品牌，就得有自己的一套核心技术。我们不排除引进国外先进的技术、装备和橡胶助剂等，但这些都要为我所用，更不能在关键时刻被人卡住，所以国产化是非常重要的。在国产化方面，首先要有数量保证，不能时有时无，同时要求质量稳定，不能时好时坏。如果在数量上不能保证，质量上不移稳定，就会使轮胎企业花费大量的精力去处理由于橡胶助剂的临时变动而可能产生的种种问题。我们强调国产化，重视国产化，还有一个重要原因，就是价格。国外橡胶助剂价格昂贵，我们是不得已而用之。如果国产化的橡胶助剂数量保证、质量稳定、性能优良、价格便宜，一定会受到轮胎企业的欢迎。据我所知，许多外资企业也在采购我国生产的各种橡胶助剂。

橡胶助剂无毒、无害、无污染化

在加工轮胎的过程中，橡胶要经过炼胶、硫化等工艺，在高温、高压的作用下，会释放出一些有毒有害的气体。这些气体，有碍人的身体健康。要改善操作工人的工作环境，减少有毒有害气体，其中重要的一点是要淘汰那些有毒有害的橡胶助剂，采用环保型橡胶助剂。

轮胎在使用过程中，继续受到高温高压的作用，引起轮胎臭氧老化，释放一些有害气体。美国就利用这一点，对我国有些轮胎企业的出口轮胎设置壁垒。而日本普利司通轮胎公司开发一种独特的助剂，抑制轮胎在使用中因生热而使硫黄和橡胶分子继续交联反应而使轮胎橡胶变硬，改进了轮胎的制动性、牵引性及轮胎的噪声。轮胎的噪声也是一种环境污染。一条马路上成千上百辆汽车不停地驶过，就会引起共鸣，这噪声会影响人们的休息和睡眠。城市高架道路两边设立噪声隔离带，这是一种消极的方法。从根本上来说，还是要改进轮胎的结构及橡胶的配方。

橡胶助剂的科技化

近几年，我国橡胶助剂工业发展也很快，特别是一些外资公司进入这个领域后，我国橡胶助剂无论在数量、质量还是科技含量都有很大的提高，基本上能满足我国橡胶工业的需求。但是，适合高性能子午胎的一些用量少、质量好、性能高的橡胶助剂还需进口。因此，我国橡胶助剂行业要加大科技投入，努力创新，积极开发出适合我国轮胎工业发展的新型橡胶助剂。当然，要完成这个任务，轮胎行业有义不容辞的责任。因此，希望轮胎企业、橡胶助剂企业及橡胶研究院所积极联手，加强合作，走共同开发的路子，尽快缩短我国橡胶助剂和国外橡胶助剂的差距。现在，在橡胶助剂行业中，也在积极开发纳米氧化锌、纳米炭黑、纳米碳酸钙等，这些纳米级的橡胶助剂，对提高胶料质量、提高轮胎性能都是非常有益的。总之我国的橡胶助剂必须具备高科技的含量，才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。

橡胶助剂的在橡胶中的配合应用

橡胶的配合是由好几种或十几川原副材料所组成的，使各种有机、无机物质相互配合组成胶料的配方，从而获得最佳性能，最低成本和最适宜工艺操作的有机结合体。其中组成胶料配合有以下几个体系。硫化体系补强，填充体系、软化增塑体系和防老体系等。下面分体系进行讲解。

一、硫化体系

硫化体系包括硫化剂、促进剂、活性剂和防焦剂等。

（1）硫化剂：所谓橡胶的硫化就是把具有塑性的胶料转变成为弹性的硫化胶的过程。也就是橡胶分子链在化学或物理因素的作用下产生化学交联作用，变成为空间网状结构。那么，凡能引起橡胶产生交联作用的化学药品就都可称之为硫化剂，所以大家就不要误认为硫化剂，只是硫黄而已，它包括上述各种化学物质，当然，其中硫黄是最常用的一种。据有关理论认为，用纯硫硫化的硫化胶其交联效率低，而且其交联密度也很低，物理机械性能也差。所以胶料配合中一般很少单纯使用纯硫体系，而采用一些有机多硫化物，主要品种TMTD（简称TT），TMTT、DTDM等及有机过氧化物，常用的品种有DCP、DTBP等，这些硫化剂的使用都使胶料具有一些优良的特殊性能，比如耐热性、耐老化性等，另外还采用一些合成树脂类物质如：2402、201、202等，代号均为商品名称。

（2）促进剂

在使用硫黄作硫化剂，通常都要配入一些化学药品来促进其硫化反应，从而提高生产效率和胶料性能，这些能促进硫化作用的化学药品就称为促进剂。

促进剂常用的品种有：促进剂M1、DM、MZ、OZ、NOBS、DZ，促进剂TT、TMTT等。

（3）活性剂和防焦剂

凡能增加促进剂的活性，提高硫化效率，改善硫化胶性能的化学药品，称为活性剂，常用的有氧化锌、氧化镁、氧化钙、硬脂酸等。

为了防止胶料在加工过程中出现早期的硫化现象（焦烧），常常需要加入一些能抑制产生早期硫化的化学药品，即防焦剂，但由于它的加入，会使硫化速度减慢，硫化胶性能变坏，再加上价格昂贵，所以，一般情况下很少使用。

二、补强与填充剂

按填料在橡胶中的作用可分为补强性，填充和增容性填料，前者主要作用是提高橡胶制品的物理机械性能，称为补强剂，如炭黑等，后者主要作用是增加橡胶的容积，降低含胶率，降低成本，称填充剂或增容剂，如碳酸钙CaCO3、陶土等。

1、炭黑

（1）炭黑品种

炭黑的品种约有40余种，五大类型

常用品种有：超耐磨炉黑（SAF）、中超耐磨炭黑（ISAF）、高耐磨炉黑（HAF），通常炉黑（GPF）

（2）炭黑的补强原理

在炭黑粒子的表面有些活性很大的活性点，能与橡胶分子起化学作用，生成强固的化学键，这种化学键能沿着炭黑粒子表面上滑动，结果产生两种补强效应：一是当橡胶受力作用时而产生变形，分子链的滑动能吸收外力的冲击，起缓冲作用，二是使应力分布均匀，这两种效应的结果使得橡胶的强度提高，抵抗破裂，从而起起补强作用。

另外，还有一种白炭黑，化学成分主要是含水硅酸和硅酸盐类物质，常用做制造浅色橡胶制品。

三、防老剂

（1）橡胶老化的概念

橡胶或橡胶制品在加工、储存和使用的过程中，由于受到各种外界因素的作用，而逐步失去原有的优良性能，以致最后丧失了使用价值，这种现象称之为橡胶的老化。

（2）橡胶发生老化的特征

第一、在材料表面外观上发生变化。例如：出现材料变粘、变软、变硬、变脆、龟裂变形、污渍、长霉，出现斑点、裂纹、喷霜、粉化、泛白等。第二、在物理性质上发生变化，例如：耐热、耐寒、透气、透气、透光等性能的变化。第三、在物理机械性能上发生变化，如扯断强度，伸长率、耐磨性、耐疲劳等。第四、在电性能上发生变化。

为了防止橡胶的老化变质，通常胶料中都要加入适量的防老剂，因此凡是能起抑制橡胶老化作用的化学药品都称为防老剂。

（3）影响橡胶老化的因素及橡胶老化过程：通常导致橡胶老化的因素主要有：热氧的作用、臭氧的作用、金属离子的作用、光的作用、机械力的作用等。

对于轮胎的老化由于它使用的条件比较恶劣，特别是在机械力、热、光、臭氧，同时存在的条件下很快就会发生老化龟裂现象，以及疲劳老化现象。

（4）防老剂的品种类型以及防老原理

常用的防老剂主要有RD、4010、4010NA、防老剂A、D、H防老剂MB、防老剂DFC-34，以及物理防老剂：防护蜡等。

不同品种的防老剂其防护机理是不同的，但总的来讲化学防老剂是防老剂本身参与橡胶分子的反应，生成一些比较稳定的化学结构，从而起到抑制或破坏橡胶在外界作用时的氧化裂解反应或者削弱氧化过程的反映程度，而起到防止老化的作用，物理防老剂的加入会在橡胶表面形成一种保护薄膜，从而避免了与氧和臭氧的接触，其本身并不参与化学反应。

第三篇：有机硅的应用与研究

有机硅材料的研究进展

The silicone materials research progress

摘要：综述了国内外有机硅材料的制备、应用等方面的研究进展。介绍了有机硅材料在灌封，LED封装方面的用途并展望了有机硅材料的研究进展及发展趋势。

关键词：有机硅灌封LED封装

Abstract: Aspects of the preparation, application of silicone materials at home and abroad.Silicone materials in potting, LED packaging, prospects silicone materials research progress and trends.Key words: SiliconePottingLED packaging1、有机硅在灌封方面的应用

从交联机理的角度可把有机硅灌封材料分为缩合型和加成型两种。缩合型有机硅灌封料系以端羟基聚二有机基硅氧烷为基础聚合物，多官能硅烷或硅氧烷为交联剂，在催 化剂作用下，室温下遇湿气或混匀即可发生缩合反应，形成网络状弹性体。固化过程中有水、二氧化碳、甲醇和乙醇等小分子化合物放出。加成型有机硅灌封料是司贝尔氢硅化反应在硅橡胶硫化中的一个重要发展与应用。其原理是由含乙烯基的硅氧烷与含Si-H键硅氧烷，在第八族过 渡金属化合物 如（Pt）催化下 进 行 氢硅化加成反应，形成新的Si-C 键使线型硅氧烷交联成为网络结构。加成型有机硅灌封材料在固化过程中无小分子产生，收缩率小，工艺适应性好，生产效率高。加成型有机硅灌封材料自出现以来，发展很快，有取代缩合型有机硅灌封材料的趋势。

1.1加成型液体灌封硅橡胶

加成型硅橡胶灌封料是以含乙烯基的聚二甲基硅氧烷作为基础聚合物，低分子质量的含氢硅油作为交联剂，在铂系催化剂作用下交联成网状结构[1]。它与传统的缩合型灌封硅橡胶相 比，硫化过程没有小分子的副产物产生，交联结构易控制，硫化产品收缩率小；产品工艺性能优越，既可在常温下硫化，又可在加热条件下硫化，并且可以深层快速硫化；产品加工工艺性能佳，粘度低、流动性好，能浇注；可用泵送和静态混合，具有工艺简化、快捷，高效节能的优点，因此被公认为是极有发展前途的电子工业用新型封装材料。

化工采用低粘度的乙烯基硅油和低含氢硅油，以高纯石英粉为填料，以铂络合物为 催化剂，制备双组分加成型液体灌封硅橡胶，通过改变石英粉的用量、含氢硅油的含氢量、硅氢与乙烯基的摩尔比得到不同交联密度的硅橡胶，通过对交联结构的设计，优化加成型液体灌封硅橡胶的性能，得到优良的力学性能和电性能。XHG 8310液体灌封硅橡胶的拉伸强度为2.44MPa邵尔A 硬度为47 度断裂伸长率为136% 撕裂强度为3.88kN/m体积电阻率为

149.4×10Ω.cm 相对介电常数为3.1损耗因数为0.0011电气强度为21.5MV/m 热导率为

-6-10.4W/(m..k)热膨胀系数为2.4×10K 阻燃等级为94 V-0 级其力学性、能电性能、热性能及

工艺性能接近国外同类产品。

1.2导热有机硅灌封硅橡胶

传统导热材料多为金属和金属氧化物及其它非金属材料如(石墨、炭 黑、ALN、SiC 等)。随着科学技术的进步和工业生产的发展，许多特殊场合如航空、航天和电子电气领域对导热材料提出了新的要求，希望材料具有优良的综合性能、既能够为电子元器件提供安全

可靠的散热途径，又能起到绝缘和减振作用，导热橡胶正好满足了这一要求，导热硅橡胶是其中典型的代表[2]。普通硅橡胶的导热性能较差，热导率通常只有0.2W/m.k左右；加入导热填料可提高硅橡胶的导热性能。常用的导热填料有金属粉末（如 Al、Ag、Cu等）、金属氧化物（如Al2O3、MgO、BeO等)、金属氮化物（如SiN、AlN、BN 等）及非金属材 料（如SiC、石墨炭黑等）。同金属粉末相比，金属氧化物，金属氮化物的导热性虽然较 差但能保证硅橡胶具有良好的电绝缘性能金属氧化物中Al2O3是最常用的导热填料金属氮 化物中是最常用的导热填料这些导热填料；各有优缺点，金属以及非金属填料具有较好的导热性和导电性，而其化合物则具有较高的电绝缘性。填料的热导率不仅与材料本身有关，而 且与导热填料的粒径分布、形态、界面接触、分子内部的结合程度等密切相关。一般而言，纤维状或箔片状的导热填料的导热效果更好。

2、LED封装用有机硅材料

人类自跨入21世纪以来, 能源问题日益严重, 我国能源形势也非常严峻。节约能源与开发新能源同等重要;而节约能源则更经济、更环保, 应放在首位。当前, 照明约占世界总能耗的20%左右。若用能耗低、寿命长、安全、环保的光源取代低效率、高耗电量的传统光源, 无疑将带来一场世界性的照明革命, 对我国的可持续发展更具有战略意义。

超高亮度的发光二极管(LED)消耗的电能仅是传统光源的1/ 10, 具有不使用严重污染环境的汞、体积小、寿命长等优点, 首先进入工业设备、仪器仪表、交通信号灯、汽车、背光源等特种照明领域[3]。随着超高亮度LED性能的改进, 功率型LED有望取代白炽灯等照明光源成为第四代照明光源。

功率型LED器件使用的封装材料要求折射功率型LED器件使用的封装材料要求折射率高于115(25 ℃)、透光率不低于98%(波长400～800 nm, 样品厚度1 mm)。目前, 普通LED的封装材料主要是双酚A型透明环氧树脂。随着白光LED的发展, 尤其是基于紫外光的白光LED的发展, 需要外层封装材料在保持可见光区高透明性的同时能够对紫外光有较高的吸收率, 以防止紫外光的泄漏;另外, 封装材料还需具有较强的抗紫外光老化能力[3-4]。环氧树脂长期使用后, 在LED芯片发射的紫外光照射下会不可避免地发生黄变现象, 导致其透光率下降,降低LED器件的亮度。另外, 环氧树脂的热阻高达250～300 ℃/ W, 散热不良会导致芯片结点温度迅速上升, 从而加速器件光衰, 甚至会因为迅速热膨胀所产生的应力造成开路而失效。因此, 随着LED研发的飞速发展, 对封装材料的要求也越来越高, 环氧树脂已不能完全满足LED的封装要求。本文主要介绍了近年来有机硅在LED封装材料中的应用进展。

2.1 有机硅改性环氧树脂LED封装材料

采用有机硅改性环氧树脂作封装材料, 可提高封装材料的韧性和耐冷热性, 降低其收缩率和热膨胀系数。最直接的方法是先制备有机硅改性环氧树脂, 然后硫化成型获得LED封装材料。D1A1Haitko等人用4-乙烯基环氧己烷在硫酸铑催化下与三(二甲基硅氧基)苯基硅烷、二(二甲基硅氧基)二苯基硅烷、1,7-(二甲基硅氧基)四甲基二硅氧烷(乙烯基双封头)在浓硫酸催化下开环聚合, 获得乙烯基硅油;然后按比例加入含氢硅油、铂催化剂和感光剂, 混合均匀后用可见光或紫外光照射215～20min即可固化完全, 获得性能较好的LED封装材料[27]。

用乙烯基硅树脂和乙烯基硅油的共混物与含氢硅油通过硅氢加成工艺硫化, 能发挥硅树脂和硅橡胶各自的优点, 获得高性能LED封装材料。M1Yoshitsugu等人用这种方法获得的LED封装材料的折射率1154、透光率85%～100%、邵尔A硬度45～95 度、拉伸强度118 MPa, 在150℃下加热100h表面才出现裂纹[27]。

如上所述, 有机硅LED封装材料在制备过程中一般需要采用铂催化剂, 而常用铂催化剂放置一段时间后会变黄, 继续使用将影响LED封装材料的透光率。为了克服这一缺点, K1 To2moko等人开发了一种不易变色的用有机硅氧烷作配体的铂催化剂, 即1,3-二甲1,3-二苯基-1,3-二乙烯基硅氧烷铂配合物,用这种催化剂催化加成型硅橡胶的硫化成型, 可获得折射率高于1150, 透光率92%～100%的LED封装材料[29]。

3总结：

有机硅材料具有耐冷热冲击、耐紫外线射、无色透明等优点, 是白光功率型LED的理想封装材料, 受到科研工作者的广泛关注。随着研究的深入, 一定能在不同领域寻求到有机硅的用途。

有机硅产业是一个蓬勃发展的行业，在机遇和挑战面前，国内各公司科研院校当以提升自己研发生产能力，加强交流协助，深入基础理论研究，共同迎接 21世纪有机硅灿烂的明天。

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第四篇：腈纶染色助剂应用总结

腈纶染色助剂应用总结

一实验目的：

腈纶匀染剂1227（富联）、腈纶匀染修补剂M08（联胜）、阻染剂RCT（联胜）用在腈纶染色上通过缓染性、剥色性及染色后的重新加色等系列试验，观察最终上染率及其颜色变化情况来了解各个助剂在染色中所起到的作用。

二实验方法：

2.1缓染性实验: 腈纶纱线用不同助剂在不同温度下染色取样,看其缓染性及最终上染率.2.2剥色性实验: 取出2g最终染好的色纱,加2g白坯纱,浴比1:50(200ml),分别加入各助剂(与染色时加入的助剂对应)1%(o.w.f)，看剥色效果.2.3加色实验：

2.3.1 染色时不加助剂，染色结束后再加入一定的染料、助剂，观察助剂对修色的影响。

2.3.2染色时加入1227，染色结束后再加入一定的染料、各个助剂，观察各助剂对修色的影响。

2.4 RCT与M08拼用实验：

染不同深度的颜色，加入RCT与M08，观察最终上染结果。

三实验结论：

3.1缓染性实验结果：

1227、RCT缓染性明显好于M08；但M08对最终上染率影响较小，M08 与不加匀染剂上染率基本一致，而1227或RCT随用量的增多,残液颜色逐渐 变深,纱线上的颜色逐渐变浅，即对上染率影响逐渐增大。3.2 剥色性测试结果：

用1227或RCT移染的白纱得色比MO8深，说明1227或RCT具有较强的剥色能力，所以工作液里相应的染料浓度大，空白纱线最终的得色比M08深，与之相应的是RCT或1227对染料的利用率低，不易直接修色、加色。3.3加色实验结果：

由于缓染剂RCT（1227）分子量大、缓染性很强，其和腈纶纱线的亲和力较腈纶匀染修补剂M08要大，不容易被染料置换从而影响最终得色，所以在染色后重新修色时上色能力较M08弱，导致在RCT（1227）用量越大时所修出来的颜色越浅。

而腈纶匀染修补剂M08与阻染剂RCT在同一用量,染料浓度足够的时候,染出的颜色M08比RCT色光偏深，说明腈纶匀染修补剂M08上染、置换能力较强,具有较强的可再修色性。这是由于M08特殊的分子结构，可以使空白“染座”重新上染,即可通过直接加染料进行修色、加色。建议修色、加色时单用M08即可。

3.4 RCT与M08拼用实验结果：

在腈纶纱线染深、中、浅三个颜色时，不同用量的RCT与M08配比染出的颜色与空白相比偏差很小，而且染出来的效果比单独使用任何一种时的效果更为理想。因为RCT在染色初期起缓染作用，使染料不致上染过快导致色花，而M08则在染色中通过“架桥”作用起到匀染效果，同时提高染料的利用率，所以M08、RCT在染色中的协同作用可以最大的防止色花的产生。3.5对色光影响实验结果：

M08、RCT、1227最终染出来的颜色与空白除深浅有差别外，色相基本一致，说明对色光没有太大的影响。

第五篇：碳化硅在其他领域的应用

碳化硅材料的研究在近20年中取得了令人注目的成就,在各种先进设备与工艺技术的推动下,材料的性能得到了充分的发掘与应用,制成了能够满足各种极端工况条件的陶瓷构件,为高新技术的发展以及工程陶瓷在未来技术领域的应用打下了坚实的基础.虽然与其它工程结构陶瓷一样,使用过程的可靠性、性能可重复性等方面存在的问题仍然是影响碳化硅材料得到广泛应用的主要障碍

由于碳化硅陶瓷所具有的高硬度、高耐腐蚀性以及较高的高温强度，使得碳化硅陶瓷得到了广泛的应用。主要有以下几个方面：

密封环碳化硅陶瓷的耐化学腐蚀性好、强度高、硬度高，耐磨性能好、摩擦系数小，且耐高温，因而是制造密封环的理想材料。它与石墨材料组合配对时，其摩擦系数比氧化铝陶瓷和硬质合金小，因而可用于高PV值，特别是输送强酸、强碱的工况中使用。

研磨介质（磨介）碳化硅陶瓷,由于其高硬度的特点而广泛用于耐磨机械零件中，特别是球磨机中的研磨介质（磨介）。球磨机中所用的磨介对研磨效率有着重要的影响，其基本要求是硬度高、韧性好，以保证研磨效率高、掺杂少的要求。SIC-1型碳化硅陶瓷磨介适合于普通球磨机中使用，它具有硬度高、强度高、价格适中的特点。而SIC-2型碳化硅陶瓷磨介则由于强度高、韧性好，适合于振动球磨机和搅动球磨机中使用。合理地选择磨介可保证你以最低的成本获得较高的研磨效率和最少的掺杂。

防弹板碳化硅陶瓷由于硬度高、比重小、弹道性能较好、价格较低，而广泛用于防弹装甲中，如车辆、舰船的防护以及民用保险柜、运钞车的防护等。碳化硅陶瓷的弹道性能优于氧化铝陶瓷，约为碳化硼陶瓷的70-80%，但由于价格较低，特别适合用于用量大，且防护装甲不能过厚、过重的场合。

喷嘴用作喷嘴的陶瓷材料有多种，常用的是氧化铝、碳化硅和碳化硼陶瓷等。氧化铝陶瓷喷嘴的价格低，但由于硬度低，其耐磨性较差，多用于喷砂工作量不大的场合。

碳化硅陶瓷的使用寿命是氧化铝陶瓷的３－５倍，与硬质合金相当，多用于硬质合金的替代品，特别是在手持喷枪的工况中使用。SIC-２型碳化硅陶瓷的韧性好，可用于有冲击和振动的喷砂的工况。

研磨盘是半导体行业中超大规模集成电路用硅片生产的重要工艺装备。通常使用的铸铁或碳钢研磨盘其使用寿命低，热膨胀系数大。在加工硅片过程中，特别是高速研磨或抛光时，由于研磨盘的磨损和热变形，使硅片的平面度和平行度难以保证。采用碳化硅陶瓷的研磨盘由于硬度高研磨盘的磨损小，且热膨胀系数与硅片基本相同因而可以高速研磨、抛光。特别是近几年来的硅片尺寸越来越大，对硅片研磨的质量和效率提出了更高的要求。碳化硅陶瓷研磨盘的使用将使硅片研磨的质量和效率有很大的提高。同时碳化硅陶瓷研磨盘还可用于研磨、抛光其它材料的片状或块状物体的平面。

磁力泵泵件随着工业化的发展，特别是ISO14000国际标准的贯彻执行，对不利于环境保护液体的输运提出了更高的要求。磁力泵由于采用静密封代替机械密封、填料密封等动密封，因而泄漏更小、可靠性更高、使用寿命更长。对于磁力泵一般要求免维护的时间为八年，即要求连续运转八年不得拆卸，因而对磁力泵件的选材提出了极为苛刻的要求。如泵中的泵轴、止推盘、轴套等，必须耐磨损、耐腐蚀。而目前能满足上述条件的材料只有碳化硅陶瓷最适合。

高温耐蚀部件碳化硅陶瓷最重要的特性之一是它的高温强度，即在1600°C时强度基本不降低，且抗氧化性能非常好，因而可在高温结构件中使用。如高温炉的顶板、支架，以及高温实验用的卡具等。

碳化硅制品的用途

一、有色金属冶炼工业的应用：利用碳化硅具有耐高温、强度大、导热性能良好、抗冲击、作高温间接加热材料，如竖罐蒸馏炉、精馏炉塔盘、铝电解槽、铜融化炉内衬、锌粉炉用弧形板、热电偶保护管等。常规的锌粉冶炼需要的塔盘型号有：

一、塔式炉：600、990、1088、1260、1350；

二、卧式炉：1300、1160、928。

二、钢铁行业方面的应用：利用碳化硅的耐腐蚀、抗热冲击、耐磨损、导热好的特点，用于大型高炉内衬提高了使用寿命。

三、冶金选矿行业的应用

碳化硅硬度仅次于金刚石，具有较强的耐磨性能，是耐磨管道、叶轮、泵室、旋流器、矿斗内衬的理想材料，其耐磨性能是铸铁、橡胶使用寿命的5-20倍，也是航空飞行跑道的理想材料之一。

四、建材陶砂轮工业方面的应用：

利用其导热系数、热辐射、高温强度大的特性，制造薄板窑具，还提高了窑炉的装容量和产品质量，缩短了生产周期，是陶瓷、搪瓷釉面烘烤烧结理想的间接材料。

五、节能方面的应用

利用其良好的导热和热稳定性，作热交流器，燃耗减少20%，节约燃料35%，使生产率提高20%-30%

摘要：用涂层和其他表面改性处理方法制取的碳化硅／碳复合材料兼有碳化硅的硬度高、耐热性、抗磨损、耐腐蚀和碳素材料可加工性等优良特性，在滑动摩擦材料，电子元件热处理用夹具、单晶硅提拉用加热器、坩埚硅片外延生长用感受器、高温材料等方面获得广泛应用。其应用范围不断扩大，被雀为划时代的新材料。由无机材料和有机高分子所组成的有机-无机杂化材料是近年来国内外研究较多的一种新型复合材料，它同时具有有机高分子和无机材料的优点。SiC陶瓷具有硬度高、高温强度大、抗蠕变性能好、耐化学腐蚀、抗氧化性能好、热膨胀系数小及高热导率等优异性能，是一种在高温和高能条件下极具应用前景的材料。SiC用于制备金属基、陶瓷基和聚合物基复合材料，已经表现出优异的性能。此外，SiC在隐身吸波材料方面也有重要的应用。本文综述了SiC在聚合物中的应用。

近年来研究发现，聚合物基复合材料用少量坚硬的无机物改性就可以显著地提高其力学性能和热学性能。SiC有机-无机复合材料就是一类用SiC陶瓷改性的聚合物基复合材料。现在这类复合材料被厂泛地应用在包装工业、涂料工业电子工业、汽车工业及舫空航天等工业。相信在不久的将来，随着SiC有机－无机复合材料应用领域的不断拓宽改性研究的不断深人,SiC陶瓷将在更多领域发挥更大的作用。

碳化硅半导体材料的应用

碳化硅优越的半导体特性将为众多的期间所采用，利用其高热导，高绝缘性目前在电子工业中做大规模集成电路的基片和封装材料，在冶金工业中做高温热交换材料和脱氧剂，碳化硅的用途主要有：

(1)作为磨料，可用来做磨具，如砂轮、油石、磨头、砂瓦类等。(2)作为冶金脱氧剂和耐高温材料。碳化硅主要有四大应用领域,即: 功能陶瓷、高级耐火材料、磨料及冶金原料。目前碳化硅粗料已能大量供应, 不能算高新技术产品,而技术含量极高 的纳米级碳化硅粉体的应用短时间不可能形成规模经济。

(3)高纯度的单晶，可用于制造半导体、制造碳化硅纤维。

主要用途：用于3—12英寸单晶硅、多晶硅、砷化钾、石英晶体等线切割。太阳能光伏产业、半导体产业、压电晶体产业工程性加工材料。磨料磨具

主要用于制作砂轮、砂纸、砂带、油石、磨块、磨头、研磨膏及光伏产品中单晶硅、多晶硅和电子行业的压电晶体等方面的研磨、抛光等。化工

可用做炼钢的脱氧剂和铸铁组织的改良剂，可用做制造四氯化硅的原料，是硅树脂工业的主要原料。碳化硅脱氧剂是一种新型的强复合脱氧剂，取代了传统的硅粉碳粉进行脱氧，和原工艺相比各项理化性能更加稳定，脱氧效果好，使脱氧时间缩短，节约能源，提高炼钢效率，提高钢的质量，降低原辅材料消耗，减少环境污染，改善劳动条件，提高电炉的综合经济效益都具有重要价值。耐磨、耐火和耐腐蚀材料

利用碳化硅具有耐腐蚀、耐高温、强度大、导热性能良好、抗冲击等特性，碳化硅一方面可用于各种冶炼炉衬、高温炉窑构件、碳化硅板、衬板、支撑件、匣钵、碳化硅坩埚等。另一方面可用于有色金属冶炼工业的高温间接加热材料,如竖罐蒸馏炉、精馏炉塔盘、铝电解槽、铜熔化炉内衬、锌粉炉用弧型板、热电偶保护管等；用于制作耐磨、耐蚀、耐高温等高级碳化硅陶瓷材料；还可以制做火箭喷管、燃气轮机叶片等。此外，碳化硅也是高速公路、航空飞机跑道太阳能热水器等的理想材料之一。有色金属

利用碳化硅具有耐高温&def强度大&def导热性能良好&def抗冲击&def作高温间接加热材料&def如坚罐蒸馏炉&def精馏炉塔盘&def铝电解槽&def铜熔化炉内衬&def锌粉炉用弧型板&def热电偶保护管等.钢铁

利用碳化硅的耐腐蚀&def抗热冲击耐磨损&def导热好的特点&def用于大型高炉内衬提高了使用寿命.冶金选矿

碳化硅硬度仅次于金刚石&def具有较强的耐磨性能&def是耐磨管道&def叶轮.泵室.旋流器&def矿斗内衬的理想材料&def其耐磨性能是铸铁.橡胶使用寿命的5--20倍&def也是航空飞行跑道的理想材料之一.建材陶瓷砂轮工业

利用其导热系数.热辐射&def高热强度大的特性&def制造薄板窑具&def不仅能减少窑具容量&def还提高了窑炉的装容量和产品质量&def缩短了生产周期&def是陶瓷釉面烘烤烧结理想的间接材料.节能

利用良好的导热和热稳定性&def作热交换器&def燃耗减少20%&def节约燃料35%&def使生产率提高20-30%&def特别是矿山选厂用排放输送管道的内放&def其耐磨程度是普通耐磨材料的6--7倍.②磨料粒度及其组成按GB/T2477--83。磨料粒度组成测定方法按GB/T2481--83。珠宝

合成碳化硅（Synthetic Moissanite）又名合成莫桑石、合成碳硅石（化学成分SiC），色散0.104比钻石(0.044)大，折射率2.65-2.69(钻石2.42)，具有与钻石相同的金刚光泽，“火彩”更强，比以往任何仿制品更接近钻石。这是由美国北卡罗来那州的C3公司制造生产的，已拥有世界各国生产合成碳化硅的专利，正在向全世界推广应用。