Wszechstronny składnik produktów silikonowych: olejów silikonowych i emulsji silikonowych
Wśród rodziny krzemoorganicznych najczęściej stosowanymi członkami są olej silikonowy i emulsje silikonowe. Dzięki swoim unikalnym strukturom i właściwościom odgrywają ważną rolę w niezliczonych scenariuszach, od produkcji przemysłowej po produkty codziennego użytku.
I. Olej silikonowy: od struktury molekularnej do- ciągle zmieniających się form
Olej silikonowy to zasadniczo klasa-łańcuchowych poliorganosiloksanów o różnym stopniu polimeryzacji. Jego „narodziny” obejmują kilka kluczowych etapów: po pierwsze, dimetylodichlorosilan jest hydrolizowany wodą w celu uzyskania wstępnego pierścienia kondensacyjnego; następnie pierścień jest krakowany i destylowany w celu uzyskania formy nisko-cyklicznej; na koniec, pierścień,-środek zamykający i katalizator są razem „polimeryzowane” w celu otrzymania mieszaniny o różnym stopniu polimeryzacji. Po usunięciu substancji-wrzących-otrzymujemy powszechnie spotykany olej silikonowy. Z wyglądu olej silikonowy to przeważnie bezbarwna (lub bladożółta), bezwonna i nie-toksyczna ciecz, która nie jest łatwo lotna. Jego właściwości są dość charakterystyczne: jest nierozpuszczalny w polarnych rozpuszczalnikach, takich jak woda i metanol, ale może łatwo reagować z benzenem, czterochlorkiem węgla i naftą; ma niską prężność par, wysoką temperaturę zapłonu i zapłonu oraz niską temperaturę zamarzania, co czyni go wyjątkowo bezpiecznym. Ze względu na strukturę chemiczną oleje silikonowe obejmują szeroką rodzinę: olej metylosilikonowy, olej etylosilikonowy, olej fenylosilikonowy, olej silikonowo-metylowo-wodorowy, olej silikonowy metylochlorofenylowy i tak dalej, każdy z własnymi mocnymi stronami. Klasyfikowane według zastosowania, istnieją oleje silikonowe tłumiące, oleje silikonowe do pomp dyfuzyjnych, oleje hydrauliczne, oleje izolacyjne, oleje do przenoszenia ciepła, płyny hamulcowe itp., każdy odgrywający swoją rolę. To, co sprawia, że olej silikonowy jest tak popularny, to jego doskonałe działanie: duża odporność na ciepło, która nie ulega łatwo zniszczeniu w wysokich temperaturach; dobra izolacja elektryczna, pełniąca funkcję „strażnika bezpieczeństwa” sprzętu elektronicznego; doskonała odporność na warunki atmosferyczne, niełatwo starzeje się nawet po wystawieniu na działanie wiatru i słońca; silna hydrofobowość, pozwalająca na kondensację wody w kulki na jej powierzchni; wysoka obojętność fizjologiczna, przy minimalnym podrażnieniu ludzi i innych organizmów; a także niski współczynnik lepkości-temperaturowej, wysoką ściśliwość, a niektóre odmiany są nawet odporne na promieniowanie. Te właściwości sprawiają, że olej silikonowy jest bardzo poszukiwanym-produktem w przemyśle lotniczym, elektronicznym i produkcji maszyn.
II. Emulsje krzemoorganiczne: „-przyjazna ludziom” forma oleju silikonowego
Krótko mówiąc, emulsje krzemoorganiczne to „ciekłe dyspersje” oleju silikonowego. Wśród nich najpopularniejsze są emulsje stosowane jako zmiękczacze i środki przeciwpieniące, szczególnie w przemyśle tekstylnym, gdzie emulsje silikonowe uznawane są za „kosmetyczki do tkanin”. Środki do wykańczania tkanin silikonowych przeszły dwie generacje rozwoju. Pierwsza generacja składała się z mechanicznej mieszaniny oleju silikonowego dimetylowego i oleju silikonowego zawierającego wodór-(i jego pochodnych), która zapewniając zmiękczanie, miała ograniczone działanie. W drugiej generacji popularne stały się emulsje polidimetylosiloksanu zakończone-grupami hydroksylowymi-są one bezpośrednio polimeryzowane emulsyjnie w określonych warunkach z monomerów oktametylocyklotetrasiloksanu, wody, emulgatorów, katalizatorów itp. Aby nadać tkaninom więcej „supermocy”, takich jak odporność na olej, właściwości antystatyczne, hydrofilowość, lub aby nadać tkaninom syntetycznym teksturę naturalnych tkanin, badacze zaczęli wprowadzać specjalne substancje aktywne grupy-amino, amidowe, estrowe, cyjano, karboksylowe i epoksydowe-w cząsteczki silikonu. Te grupy funkcyjne są jak dodawanie specjalnych modułów do oleju silikonowego: wprowadzenie grup aminowych sprawia, że nadaje się on do zapobiegania skurczowi i zmiękczania wykańczania tkanin wełnianych; wprowadzenie grup amidowych zwiększa odporność na plamienie i miękkość; wprowadzenie grup cyjanowych poprawia odporność na olej; kopolimery eteru tlenku polietylenu i krzemu organicznego mają znaczące działanie antystatyczne; i organokrzem modyfikowany-organofluorem łączą w sobie odporność na olej, plamoodporność, właściwości antystatyczne i wodoodporność, stając się „nowym faworytem” w-wysokiej jakości wykańczaniu tkanin.
Od różnorodnych form oleju silikonowego po udoskonaloną klasyfikację emulsji krzemoorganicznych, te produkty krzemoorganiczne stale na nowo definiują nasze rozumienie właściwości materiałów dzięki ich wyjątkowemu urokowi, dzięki czemu coraz więcej gałęzi przemysłu jest bardziej wydajnych i wyższej jakości ze względu na ich istnienie.
