2. 有机硅材料结构与性能基础:核心概念、原理机制、实战要点
2.1 本章要解决的问题
材料表征分析的首要任务,不是简单地把样品放进仪器里得到谱图,而是先建立“结构—性能”之间的映射关系。对于有机硅材料而言,这一映射关系尤其关键,因为有机硅是一类典型的半无机、半有机高聚物:主链由 Si—O 键构成,侧基由甲基、苯基、乙烯基等有机基团承担。这样独特的杂化结构,使有机硅同时拥有无机材料的高热稳定性、化学惰性和有机材料的易加工性、可设计性。
在实际生产中,我们常会遇到以下问题:为什么硅橡胶在某一个温度下突然变硬?为什么同一支脱模剂在更换批次后剥离力上升?为什么加了苯基硅油之后耐热性提高但流动性下降?要回答这些问题,必须回到分子结构上来。只有理解了 Si—O 主链的柔顺性、甲基侧基的低表面能、交联网络对分子链运动的限制,以及取代基对分子间力的影响,才能正确选择 FTIR、DSC、TGA、GPC、XPS、接触角等表征手段。