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含氰基聚硅氧烷的制备及性能研究
一、引言
聚硅氧烷是一种新型的高分子材料，具有良好的高温稳定性、光学性能和电学性能等，被广泛地应用于电子材料、光纤通讯、建筑材料、表面涂层等领域。然而，通常情况下聚硅氧烷的表面性能并不理想，需要修改其表面结构来满足实际应用需求。含氰基聚硅氧烷是一种常见的修饰方法，可以改善聚硅氧烷的耐磨性、耐化学腐蚀性等性能。本文将介绍含氰基聚硅氧烷的制备方法及其性能研究。
二、制备含氰基聚硅氧烷的方法
1.溶胶-凝胶法
该方法的基本原理是通过水解聚合反应将硅烷预聚物和含氢氰化物混合，在一定的时间和温度条件下，形成含氰基的聚硅氧烷。该法具有操作简单、工艺成熟等优点，因而得到广泛应用。但在实际应用过程中，由于含氰基的产物较为不稳定，容易受化学腐蚀的影响，同时使用过程中可能会释放出有毒氰化物，使工程应用受到一定的限制。
2.放电等离子体法
该方法的基本原理是通过冷放电等离子体辐射氢氰酸、硅烷预聚物等反应物，在气相或溶液中生成含氰基的聚硅氧烷。该法具有无需使用溶剂、可高效制备含氰基聚硅氧烷等优点，同时产物结构也较为稳定，适用于大规模工业生产。但是放电等离子体的过程十分复杂，需要高精度的准备和控制，同时产生的等离子体需要大量能量支持，使得成本较高。
3.微乳液法
该方法的基本原理是通过聚合反应在乳液系统中制备含氰基的聚硅氧烷。当硅烷预聚物和氰化物等反应物在水油微乳液中聚合时，生成的聚合物可以在表面活性剂的包覆下形成微粒子。该法具有产物结构规则、产率高等优点，同时在聚合过程中控制表面性能也更加方便。但微乳液的制备和维护条件较为苛刻，对环境和资源的要求较高。
三、含氰基聚硅氧烷的性质
1.表面电性能
含氰基聚硅氧烷的表面电特性与其结构有关。研究发现，含有较多氰基的聚硅氧烷表面对电子表现出较强的吸附作用，这种效应与氰基的极性相似。同时，含氰基聚硅氧烷所表现出的表面电荷密度与pH值密切相关，pH值不同时表现出相反的电性表现。
2.耐磨、耐腐蚀性能
含氰基聚硅氧烷的结构中有的氰基特别耐磨，还具有很好的耐化学腐蚀能力，在某些情况下具有优异的表面维护性，被广泛应用于新型涂料、涂膜等领域。同时，含氰基聚硅氧烷的强韧性与氰基的含量呈正相关，提高氰基含量可以增强其耐磨度。
四、结论
随着技术的发展，含氰基聚硅氧烷的制备方法也日渐多样化，在相关领域的应用前景十分广阔。此外，对于聚硅氧烷材料本身的特性和结构的研究，也将有助于推动聚硅氧烷在更多领域的应用和进一步优化材料性能。