二甲基硅油（PDMS）

化学结构

二甲基硅油（聚二甲基硅氧烷，PDMS）是硅油家族中最简单、应用最广的成员。其重复单元为 [Si(CH₃)₂-O]n——硅原子与两个甲基结合，并通过氧原子与相邻硅原子桥接，链端由三甲基硅基封端。

Si-O 主链是 PDMS 卓越热稳定性的来源。Si-O 键离解能（~452 kJ/mol）高于 C-C 键（~346 kJ/mol），143° 的 Si-O-Si 键角和 1.64 Å 的较长键长赋予主链极大的旋转自由度，使 PDMS 在极低温下仍保持柔韧流动性。两个甲基朝外伸展，形成非极性疏水外表面，表面张力仅 20–21 mN/m，属液体中最低之列。

性能特点

热稳定性： PDMS 可在 −60 °C 至 +200–250 °C 下连续使用，短时耐温 +300 °C。高于此温度的降解产物为低分子量环状低聚物（D4、D5、D6），而非炭化沉积，因此不留硬质残留。

粘温行为： PDMS 的粘度指数（VI）极高（中等粘度牌号通常 300–400），远超优质矿物油（90–120）。100 cSt PDMS 在 100 °C 约为 50 cSt，在 −20 °C 约为 200 cSt，粘温变化极为平坦，极大简化了跨温度范围阻尼器、换热器和润滑系统的设计。

介电性能： 介电常数约 2.7，介电强度 >15 kV/mm，体积电阻率 >10¹⁴ Ω·cm，随温度变化极小，是优异的电气绝缘液体。

表面张力与铺展性： 20–21 mN/m 的低表面张力使 PDMS 可在大多数表面自发铺展，形成均匀薄膜，这是其护肤肤感和脱模性能的根本原因。

化学耐受性： PDMS 耐稀酸稀碱、水、氧化剂和大多数有机溶剂，但芳香烃和卤代烃会导致溶胀。浓硫酸和强 Lewis 酸可引起主链重排。

主要应用

化妆品与个人护理： PDMS 是高档护肤品配方的基础润肤成分，易于在皮肤铺展，填充角质层间隙，带来丝滑感而无封闭感。低粘度（5–50 cSt）用于轻盈无油腻肤感；中等粘度（100–350 cSt）用于乳液和面霜。

纺织后整理： PDMS 微乳液通过浸轧或浸染施加到织物上，降低纤维间摩擦，提升耐磨性、撕裂强度和柔软度，可耐多次洗涤，广泛用于棉、涤纶和功能性织物。

电气绝缘： PDMS 变压器液符合 IEC 61039 K 类要求，燃点 >300 °C，广泛用于全球城市配电变压器，寿命 >30 年，无污泥沉积。

脱模剂： 施加在模具表面的薄层 PDMS 防止橡胶、聚氨酯泡沫、热塑性塑料和混凝土粘附，不反应，不污染成品。

润滑： PDMS 在食品加工、医疗器械和洁净室等不允许油污污染的场合润滑塑料-塑料、塑料-金属和金属-金属接触界面。

储存与操作

高粘度 PDMS 不可燃（闪点 >300 °C）；50 cSt 牌号闪点约 220 °C。分子量 >1,000 的聚合物级经口、皮肤和吸入途径基本无毒。包装规格：25 kg 桶、200 L 钢桶、1,000 L IBC 吨桶和散装罐车。密封、5–40 °C 储存，货架寿命 2 年以上，无需冷藏。

常见问题

二甲硅油（Dimethicone）和 PDMS 是同一物质吗？ 是的。Dimethicone 是化妆品原料国际命名（INCI）中使用的名称，PDMS 或聚二甲基硅氧烷是化工/聚合物行业的技术名称，两者为同一物质。

PDMS 可用于食品接触吗？ 可以。二甲基 PDMS 符合 FDA 21 CFR 172.878（直接食品使用，最高 10 ppm）和 FDA 21 CFR 178.3570（间接食品接触），广泛用于烘焙脱模、发酵消泡和糖果加工。

如何选择正确的粘度？ 低粘度（5–50 cSt）：轻盈肤感、低阻润滑、载体液；中等（100–350 cSt）：通用、化妆品基料、导热；高粘度（>1,000 cSt）：消泡剂、脱模剂、阻尼；超高（>10,000 cSt）：精密阻尼、高载荷润滑。

PDMS 硅油和硅脂是同一种产品吗？ 不是。硅脂是高粘度 PDMS（通常 60,000–100 万 cSt）与气相二氧化硅调稠的半固体制品，基础油是 PDMS，但半固体稠度来源于气相二氧化硅的触变凝胶结构。

货架寿命是多少？ 密封保存的纯 PDMS 在常温（5–40 °C）下货架寿命 2 年以上。氨基、聚醚改性牌号货架寿命稍短（12–18 个月），请参照供应商 COA 的具体建议。