聚二甲基硅氧烷

聚二甲硅氧烷NamesIdentifiersProperties
IUPAC 名称聚(二甲基硅氧烷)其他名称PDMSdimethiconedimethylpolysiloxaneE900CAS号

化学式

CH_{3 PDMS 是使用最广泛的硅基有机聚合物，因为它的多功能性和特性导致许多应用。}

它以其不寻常的流变（或流动）特性而闻名。 PDMS 是光学透明的，通常是惰性、无毒且不易燃的。 它是几种硅油（聚合硅氧烷）中的一种。 它的应用范围从隐形眼镜和医疗设备到弹性体； 它也存在于洗发水（因为它使头发有光泽和光滑）、食品（消泡剂）、填缝料、润滑剂和耐热瓷砖中。

PDMS 的化学式为 CH_{3 工业合成可以从二甲基二氯硅烷和水开始，通过以下净反应：}

n Si(CH_{3)2Cl2 + (n + 1) H2O → H2O PDMS 的应力-应变曲线的加载和卸载不重合； 相反，应力的大小将根据应变程度而变化，一般规则是增加应变会导致更大的刚度。 当负载本身被移除时，应变会缓慢恢复（而不是瞬间恢复）。 这种随时间变化的弹性变形是由聚合物的长链引起的。 但上述过程仅在存在交联时才有意义； 否则，即使移除负载，聚合物 PDMS 也无法恢复到原始状态，从而导致xxx变形。 然而，xxx变形在 PDMS 中很少见，因为它几乎总是用交联剂固化。}

如果一些 PDMS 留在表面上过夜（流动时间长），它将流动以覆盖表面并塑造任何表面缺陷。 但是，如果将相同的 PDMS 倒入球形模具中并使其固化（流动时间短），它会像橡皮球一样弹跳。 PDMS 的机械性能使这种聚合物能够适应各种表面。 由于这些特性受到多种因素的影响，因此这种独特的聚合物相对容易调整。 这使 PDMS 成为一种良好的基质，可以轻松集成到各种微流体和微机电系统中。 具体来说，机械性能的测定可以在PDMS固化前决定； 未固化的版本允许用户利用无数机会获得理想的弹性体。 通常，PDMS 的交联固化版本类似于固化形式的橡胶。 众所周知，它很容易在各个方向上拉伸、弯曲和压缩。 根据应用和领域，用户可以根据需要调整属性。

总体而言，PDMS 具有低弹性模量，使其易于变形并导致橡胶的行为。 使用动态力学分析可以更精确地测量 PDMS 的粘弹性。 该方法需要确定材料在很宽的温度、流速和变形范围内的流动特性。 由于 PDMS 的化学稳定性，它通常用作此类实验的校准液。

PDMS 的剪切模量随制备条件而变化，因此在 100 kPa 至 3 MPa 的范围内发生显着变化。 损耗角正切非常低（tan δ ≪ 0.001）。

PDMS 是疏水性的。 等离子体氧化可用于改变表面化学，向表面添加硅醇 (SiOH) 基团。 大气等离子体和氩等离子体适用于此应用。 这种处理使 PDMS 表面具有亲水性，允许水润湿它。 氧化表面可以通过与三氯硅烷反应进一步功能化。