基本介紹
- 中文名：聚二甲基矽氧烷
- 英文名：polydimethylsiloxane
- 別稱：矽酮
- 化學式：(C2H6OSi)n
- CAS登錄號：9006-65-9
- 熔點：-35℃
- 密度：1 g/mL at 20 ℃
- 外觀：無色無味
- 套用：用作潤滑油、防振油、絕緣油、消泡劑、脫模劑等
- 粘度：25°Ccp
- 縮寫：PDMS
理化性質,套用領域,實驗案例,儲存條件,研究進展,重要事件,
理化性質
聚二甲基矽氧烷的化學狀態二甲基矽油，無色或淺黃色液體，無味，透明度高，具有耐熱性、耐寒性、黏度隨溫度變化小、防水性、表面張力小、具有導熱性，導熱係數為0.134-0.159W/M*K，透光性為透光率100%，二甲基矽油無毒無味，具有生理惰性、良好的化學穩定性。電絕緣性和耐候性、疏水性好，並具有很高的抗剪下能力，可在-50℃～200℃下長期使用。具有優良的物理特性，可直接用於防潮絕緣，阻尼，減震，消泡，潤滑，拋光等方面，廣泛用作絕緣潤滑、防震、防油塵、介電液和熱載體。以及用作消泡、脫模劑、油漆及日化品添加劑。
聚二甲基矽氧烷能與羊毛脂、硬脂醇、鯨蠟醇、單硬脂酸甘油酯、吐溫、司盤等表面活性劑混合用作乳劑型基質。在本品中加入薄膜形成劑如PVP、PVA及纖維素衍生物等，可增強其防護性。對藥物的釋放與穿透皮膚性能較豚脂、羊毛脂及凡士林為快。
粘度（25°Ccp） | 介電常數 | 閃點（°C） | 相對密度 | 折光指數 | 折光指數 |
500 | 2.75 | 300 | 0.965-0.975 | 1.403 | 21.1 |
1000 | 2.76 | 300 | 0.965-0.975 | 1.404 | 21.2 |
5000 | 2.78 | 300 | 0.967-0.975 | 1.404 | 21.2 |
10000 | 2.80 | 300 | 0.971-0.976 | 1.4042 | 21.2 |
20000 | 2.82 | 300 | 0.973-0.977 | 1.4045 | 21.2 |
50000 | 2.85 | 300 | 0.975-0.978 | 1.405 | 21.3 |
100000 | 2.85 | 300 | 0.978-0.980 | 1.405 | 21.4 |
套用領域
化妝品
聚二甲基矽氧烷除直接使用外，為了使甲基矽油分散好，便於浸漬，噴塗，提高效率。也可配成溶液型，脂類，乳液型三種類型使用。其與衍生物都是化妝品的優質原料，具有良好的護膚功能，屬於化妝品原料中的合成油脂。本品無毒，對皮膚和黏膜無刺激性，但對眼睛有刺激性，一般公認是安全的。
聚二甲基矽氧烷的保濕性：聚矽氧烷是這類物質的總稱，也稱為矽酮或矽油，都是這一類的物質。在化妝品中，具有潤滑性能、抗紫外線的作用，透氣性好，具有明顯的防塵功能，在化妝品中也用來取代傳統的油脂原料，這是根據聚二甲基矽氧烷具有較好柔軟性的特性，護膚品中通常都會用於保濕性製品中，一些高檔護膚品也都會加以套用。
聚二甲基矽氧烷的滲透性：聚二甲基矽氧烷對皮膚的滲透性非常好，護膚品塗抹在皮膚上的順滑清爽感受，通常都是因為添加該原料的緣故，原料本身對於增加皮膚的柔軟性也有不錯的效果。在護髮洗髮產品中，可以加深頭髮的顏色，幫助頭髮保持自然光澤，基本上，能夠使頭髮順滑的洗髮水中，都能夠找到該原料。
在化妝品中，要求聚二甲基矽氧烷的黏度低，揮發性好，容易清洗，使用比例最高可達到15%以上，化妝品成分審查的專家小組的結論是，二甲基矽氧烷和相關衍生物“配方安全化妝品中所用的”。
對皮膚及黏膜沒有刺激，但對眼睛有一定的刺激性。一般公認是安全的，以FDA為首的各國相關部門均批准可以在化妝品中使用聚二甲基矽氧烷，而美國化妝品成分審查委員會（CIR ，Cosmetic Ingredient Review）承認它有潛在的健康風險。
電器品
聚二甲基矽氧烷，可用於電器電子工業的電子插接件等。
皮革品
聚二甲基矽氧烷，可用於纖維、皮革：憎水劑、柔軟劑、手感改進劑、染色工業的消泡劑、縫製線的潤滑。該乳液可以套用於皮革的加脂，從而增強皮革的疏水性、柔軟性以及舒適性。用它處理皮革表面，可以增強耐磨性、防水性以及脫模性。
光亮劑
聚二甲基矽氧烷，適合用作汽車、家具、鞋類、水泥製品等的光亮劑成份，包括汽車光亮劑、泡沫家具清潔劑、乙烯類車頂清潔劑、建築材料光亮配方中，以最少的用量就能達到最佳的效果。
脫模劑
聚二甲基矽氧烷，可以用做橡膠或塑膠製品（剎板、螺頭、塞等）、EVA鞋材的脫模劑，直接或用低硬度水稀釋10-200倍使用，產品高效、穩定、用途極為廣泛。
潤滑劑
其他領域
聚二甲基矽氧烷是食品級消泡劑，可用於醫藥、食品的釀造、發酵時間的消泡。 由於它無毒，在人體內不會引起生理反應，故亦被用作醫用消泡劑，用於急性肺水腫和腸胃脹氣的治療。藥劑學專著上稱為矽酮（Silicones，或稱矽油）的物質是一類有機矽氧化聚合物的總稱。二甲基矽油僅是其在藥劑中常用的一種。此外還有乙基矽油、甲基苯基矽油、含臘矽油等等。在片劑拋光劑蟲蠟中，常加人少量本品以增強片面的光亮程度及抗潮性。在軟膏劑中，本品由於具有良好的潤滑性，易於塗布，不沾污衣物，不妨礙皮膚的正常功能等，而為一種較理想的疏水性基質。常與油脂性基質合用製成防護性軟膏，用於防止水溶性物質及酸、鹼液等的刺激或腐蝕。
實驗案例
儀器、試劑與材料
微流控晶片專用高壓電源；微流控晶片HVCCD系統：高壓激發信號裝置、晶片電極觸片底座以及數據處理軟體均為本實驗室自行研製。
矽橡膠預聚物Sylgard 184與固化劑（Dow Corning，USA）；蓋玻片規格為50 mm×24 mm，厚120 μm； NaOH、KH2PO4、KCl、NaCl、LiCl均為廣州化學試劑廠產品，分析純；羅丹明B為北京瀛海精細化工廠產品；三(羥甲基)氨基甲烷（Tris，上海化學試劑分裝廠)，分析純；所有試劑使用時均未進一步純化；實驗用水均為二次蒸餾水。所用緩衝液為0.1 mol/L Tris儲備液稀釋成相應的水溶液。所有溶液使用前超聲除空氣10 min，並用4.5 μm孔徑慮膜過濾。
每次實驗前，依次用0.1 mol/L NaOH、二次蒸餾水、緩衝液沖洗晶片通道各1 min。
方法為：分別在4個晶片儲液池中注入沖洗液，然後依次用帶吸嘴的真空管對其中一個儲液池抽真空，引導溶液流過晶片通道，保證溶液充滿整個通道。每次抽液時，其餘每個儲液池充滿溶液，防止空氣進入通道。
邊緣加固法製作晶片
PDMS基片的製作方法基本如文獻[9]所述。再將製備好的PDMS基片用打孔器（d=3 mm）打出所需的儲液池，再取一片潔淨的蓋玻片與PDMS基片通道對準貼好（以不留氣泡為準）。然後按圖1b方法用手術刀切去多餘的部分，再置於真空箱中10 min，排盡晶片與玻片之間殘餘的空氣，使晶片與玻片緊密貼合。然後取10∶1的PDMS預聚物、固化劑混合物沿著晶片的邊緣塗布，並置於90℃烘箱中固化40 min，即得一片PDMS玻璃晶片。所用的晶片參數為：雙T型進樣通道長12 mm，進樣通道之間的垂直距離為200 μm，有效分離通道長25 mm，通道截面為50 μm×50 μm（長×寬，下同）。
晶片HVCCD的設計
晶片HVCCD與毛細管電泳CCD相比，對檢測器與晶片的接口，電路元器件和線路的設計提出了更高的要求。一方面對檢測電極進行集成化的設計；另一方面必須有效抑止高壓、高頻激發信號對輸出信號的干擾。
接口的設計如圖2所示，檢測器由兩部分組成：晶片電極觸片底座（圖2a）和晶片檢測電極（圖2b）。兩片50 mm×5 mm×0.2 mm的銅片（4和5）分別構成晶片檢測電極的激發、輸出信號觸片。為了使激發信號精確對準晶片通道，並與通道內溶液發生耦合，在晶片上設定了固定的晶片檢測電極（8、10），分別由5 mm×1 mm，厚10 μm的鋁箔用導電膠粘在玻璃蓋片上構成，電極間距為0.8 mm。晶片檢測電極和電極座中的電極觸片一一對應，具體的位置如圖2b布置。
在設計中，輸入、輸出信號端均採用單芯網禁止線。電極觸片之間採用4片禁止銅片（6）進行隔離。禁止銅片的設計如圖2(6)，中間部分噴上絕緣漆作絕緣處理，兩邊各留出10 mm寬的邊緣，以保持禁止銅片之間良好的導電狀態，並通過導線（2）接地。另外採用了禁止電極（9）的設計，禁止電極比檢測電極稍長，用同樣厚度的15 mm×0.2 mm的鋁箔將檢測電極隔開並通過晶片電極座上對應的禁止電極觸片（7）接地，最大程度減小檢測電極之間的耦合程度。外部的電器元件，如函式發生器、信號輸出電路等分別置於接地的密閉金屬盒中。
函式發生器按設定的頻率和電壓產生正弦波激發信號施加於分離通道，輸出信號經過iV轉換、整流、放大、A/D轉換採集。整個數據採集處理過程用實驗室自行編制的軟體實現。
儲存條件
密閉貯存於陰涼乾燥處，避免酸、鹼等雜質混入。
研究進展
2015年2月11日，科學家開發出一種透明的蛋殼，可以用來在實驗室中觀察鳥類胚胎的生長情況。這種人工蛋殼在形狀和彎曲度上都與真正的蛋殼相同，具有由矽基有機聚合物聚二甲基矽氧烷（PDMS）製成的透明層。它的質地也與真實蛋殼一樣柔軟。儘管蛋殼本身是人工製造，但裡面的鳥類胚胎卻是貨真價實的。這一方法還可以用來檢驗某些藥物和技術對胚胎髮育的影響，而不必在實驗動物身上進行測試。
人工蛋殼
人工蛋殼在大約兩年的實驗過程中，科學家構建了一系列的人工蛋殼。在新工藝製成的PDMS透明蛋殼中，科學家培養了多個鳥類胚胎，時間最長的為17天半，比孵化所需的20天少了3天。在發布的視頻中，可以看到胚胎在蛋殼內的活動，表明該技術為觀察胚胎髮育提供了更為簡便的途徑。
在發布的視頻中，透明蛋殼內的胚胎並沒有孵化並長成成鳥。科學家稱，他們的方法可以用於操縱胚胎的發育，從而對各種生物學過程進行研究。這種方法將是“晶片實驗室”（lab-on-a-chip）技術的一大突破，該技術可以用於模擬包括心臟、腎臟或皮膚在內的多種器官。
麥樂雞