Силіконові рідини: основні властивості та сфери застосування

Існують три основні групи силіконів в залежності від молекулярної структури.

Олігоорганосилоксани - точна хімічна назва кремнійорганічних полімерів, в яких деякі атоми вуглецю заміщені атомами кремнію.

Саме цей учений, завдяки великому обсягу досліджень кремнієвих полімерів, сприяв всесвітньому розвитку галузі синтетичного каучуку та силіконових мастил.

Існують три основні групи силіконів в залежності від молекулярної структури.

Основні властивості силіконових рідин

Силіконові рідини є великою групою високоефективних олигомерных речовин з певними властивостями.

Матеріал є безбарвною, хімічно інертною рідиною, яка не розчиняється у воді.

Кремнійорганічні рідини можуть мати різну в'язкість, температуру застигання і склування, а також відрізнятися ступенем термостійкості та іншими властивостями.

Найважливіші технічні характеристики силіконових рідин:

• Високі діелектричні властивості
• Низький тиск насиченої пари
• Нетоксичність
• Широкий діапазон робочих температур (-60 ° C ... +200-250 ° C)
• Хімічна інертність
• Відмінна стисливість
• Висока здатність, що змочує
• Негорючість

Ті чи інші конкретні властивості силіконової рідини залежать від її різновиду.

Різновиди силіконових рідин

Полідиметилоксани

Полідиметилсилоксани відрізняються найменшою залежністю в'язкості від температури. Вони випускаються під марками ПМС із цифровим індексом, що означає величину в'язкості. Ця характеристика коливається у межах: від 0,65 до 2 500 000 мм 2 /с. Це від ступеня полімеризації.

Рідини ПМС є працездатними при температурах від -50 до +200 °C. Вони нетоксичні, негорючі, корозійно-інертні, а також мають відмінні демпфуючі властивості. Склад в'язкістю понад 50 мм²/с практично не випаровується на відкритому повітрі.

Крім цього, ПМС є добрими діелектриками. Питомий опір цих рідин становить приблизно 1x1015 Ом*см за температури +20 °C, а електрична міцність є 15-20 МВ/м.

До переваг цього матеріалу належить малий коефіцієнт поверхневого натягу. Це дозволяє використовувати склад як антипінні добавки в мінеральні масла.

Широке застосування полідиметилсилоксани отримали в ролі охолоджувальних та електроізоляційних середовищ у магнетронах, випрямлячах та трансформаторах. Також вони виступають робочими рідинами для гальмівних систем, муфт та трансмісій.

У харчовій промисловості ПМС застосовують як піногасники. Цей вид силіконових рідин входить до складу низки косметичних засобів, клеїв, покриттів, фарб герметиків тощо.

У медицині використовуються як самі рідини ПМС, так і виготовлені на їх основі вироби: судини, клапани, імпланти і т.д.

При формуванні та екструдуванні виробів із пластичних матеріалів, для обробки контактів між пластиком та гумою, змащування конвеєрних стрічок в основному застосовуються силіконові мастила на основі ПМС.

Матеріал використовують на текстильних підприємствах з метою пом'якшення бавовняних тканин та синтетики, а також для надання їм абразивної міцності та водовідштовхувальних властивостей.

Полідіетилсилоксани

Полідіетилсолоксани (ПЕМ) є іншою поширеною групою кремнійорганічних рідин. Їх в'язкість становить від 1,5 до 1000000 мм 2 /с. У їхньому молекулярному ланцюжку етильні радикали замінюють метильні.

Склад має відмінні змащувальні властивості, а також розчинний у більшості органічних сполук. Це зумовило його широке застосування як основа масел і мастил.

Полідіетилсолоксани, на відміну від ПМС, мають набагато нижчі температури застигання та кипіння. Їх плинність зберігається за нормальної температури до -140 °З. Однак залежність в'язкості від температури у них значно вища, ніж у полідіметисилоксанів.

Також такі рідини можуть виступати у ролі теплоносіїв. Їхні робочі температури у відкритих системах становлять до +150…+200 °C, а в герметичних – до +180…+250 °C.

Для виробництва пластмас, склопакетів, гумотехнічних виробів вони використовуються як модифікатори, пластифікатори та антиадгезійні мастила.

Полідіетилсилоксани нетоксичні та не подразнюють шкіру. Це дозволяє вносити їх до складу кремів та іншої косметичної продукції.

Поліметил-фенілсилоксани

Щоб отримати силіконові рідини з більш високою термостабільністю та малою випаровуваністю, ускладнюють структуру демітілсилоксанів за допомогою введення фенільних радикалів.

Такий матеріал може тривалий час експлуатуватись при температурах від -60 до +250 °C. Найважливішою властивістю поліметилфенілсилоксанів (ПФМС) виступає підвищена термостабільність і хороша здатність змащувати деяких металів. Наприклад, дотичні сталеві та латунні поверхні.

ПФМС є безбарвними прозорими або жовтуватими рідинами. Досить часто їх використовують як основу для виготовлення мастильних матеріалів, стійких до високих температур. Крім цього, вони застосовуються в теплоносіях, дифузійних вауумних насосах та електромеханізмах.

Для ультрависокоуумних насосів, які широко використовуються в електроніці, металургії, полімерній промисловості, оптимально підходять силіконові рідини ПФМС EFELE SO-704 і EFELE SO-705.

Обидва матеріали стійкі до окислення, хімічно інертні, мають низький тиск насиченої пари при кімнатній температурі. Вони містять малу кількість легколетких фракцій, мають тривалий термін служби та не змінюють свої властивості у різних умовах експлуатації.

Рідини EFELE також можуть бути використані як трансмісійні рідини у високотемпературних ходових механізмах та різних інструментах.

EFELE SO-705 відрізняється від EFELE SO-704 підвищеним вмістом фенільних груп. Завдяки цьому вона має здатність створювати більш високий вакуум, має кращу термостійкість і нижчий тиск насиченої пари.

Правила нанесення силіконових рідин

Силіконові рідини випускаються у флаконах, бульбашках, пляшках, банках, каністрах та більшій тарі. Вибір упаковки багато в чому залежить від в'язкості та призначення матеріалу.

При роботі з силіконовими рідинами рекомендується дотримуватись деяких правил. Слід уникати влучення складу на ділянки, які не підлягають обробці. Згодом їх дуже складно повністю видалити.

Якщо намагатися відтерти рідину ганчіркою або ганчіркою, вона просто розмажеться по поверхні тоншим шаром.

Щоб відмити рідину самостійно, потрібно скористатися спиртовими або нафтовими розчинниками типу уайт-спіриту. Але навіть це не дає 100-відсоткового результату.

Промислові очищувачі силіконів є найефективнішими, проте вони справляються не з усіма видами рідин та підходять не для всіх поверхонь.

Приєднуйтесь

Усі матеріали сайту https://atf.ru/ належать
ТОВ "НОВІ РІШЕННЯ" ІПН 5751054390

© 2004 - 2024 ТОВ "АТФ". Усі авторські права захищені. ТОВ "АТФ" є зареєстрованою торговою маркою.

У чому різниця між силіконовим каучуком та натуральним каучуком?

Гума буває двох видів: натуральна та синтетична. Натуральний каучук одержують із латексу — чумацького соку тропічних рослин. Синтетичний каучук виготовляється з нафтопродуктів, а не з рослин.

Що таке силікон і натуральний каучук і в чому їх основні відмінності?

Натуральний каучук, отриманий з латексу дерева Hevea brasiliensis, був основним джерелом каучуку з моменту відкриття європейсько-американськими дослідниками в Південній Америці в 16 столітті. Бразилія була основним постачальником до 1860-х років, коли інші країни (особливо Малайзія та Індонезія) розпочали масове виробництво каучукових дерев.На даний час натуральний каучук, як і раніше, є важливим товаром, світове виробництво якого у 14 році оцінюється приблизно у 2009 мільйонів тонн. Синтетичні каучуки розроблялися на початку 1900-х років зі змінним успіхом, і лише під час Другої світової війни вони стали масово проводитися для заміни натурального каучуку в багатьох сферах застосування. Найбільш успішним синтетичним каучуком є ​​полі(цис-1,4-ізопрен) або поліізопрен (IR), який має фізичні та хімічні властивості, дуже схожі на властивості натурального каучуку.

Історія

Каучук вперше використали корінні народи Мезоамерики. Найраніші археологічні свідчення використання натурального каучуку відносяться до культури ольмеків, до речі, у формі куль. Каучук використовувався культурами майя та ацтеків – крім виготовлення м'ячів, ацтеки використовували каучук для виготовлення масок, сандаль та інших предметів. Властивості відскоку гуми були життєво важливими для мезоамериканських ігор з м'ячем, таких як улама, в які грало до 2,000 осіб. До 1700 року до нашої ери ольмеки перейшли від виготовлення гумових предметів до використання їх як фіктивний матеріал для малювання картин.

Натуральний каучук – це еластомер, який отримується з латексу. Цей полімер незвичайний тим, що повністю (за рідкісним винятком) складається з цис-1,4-поліізопрену, без ненасиченості (тобто подвійних зв'язків) між двома основними ланцюгами, пов'язаними із сусідніми атомами в основному ланцюзі. Ланцюги розташовані у вигляді окремих S-подібних конфігурацій (див. зображення), що надає натуральному каучуку еластичність у широкому діапазоні температур від точки замерзання до 170 °C (340 °F).

Виробництво

Силіконовий каучук виготовляється з неорганічних або синтетичних полімерів, тоді як натуральний каучук одержують із латексів певних рослин. Хімічно силіконовий каучук відрізняється від натурального каучуку наявністю метильних груп у силіконових ланцюгах, тоді як натуральний каучук має у своїх ланцюгах лише вінілові групи. Місце затвердіння силіконового каучуку також відрізняється від ділянки затвердіння натурального каучуку. Місця затвердіння - це місця вздовж основного ланцюга полімеру, де може відбуватися зшивка. У силіконових каучуках технологія використовує силани, що гідролізуються, як центри затвердіння, в той час як у технології натуральних каучуків як центри затвердіння використовуються атоми сірки.

Силіконовий каучук є неорганічним еластомером, що складається з кремнію і кисню. Він також відомий як полісілоксан. На відміну від натурального каучуку, силіконовий каучук не має подвійних зв'язків у своїх полімерних ланцюгах. Це робить його менш сприйнятливим до окислення та розкладання під впливом тепла та сонячного світла. Силіконовий каучук також має більш високу температуру плавлення, ніж натуральний каучук, що робить його більш придатним для високотемпературних додатків.

Натуральний каучук є органічним еластомером, що складається з ланок ізопрену. Він має подвійні зв'язки у своїх полімерних ланцюгах, що робить його сприйнятливим до окислення та розкладання під впливом тепла та сонячного світла. Натуральний каучук також має нижчу температуру плавлення, ніж силіконовий каучук, що робить його менш придатним для застосування за високих температур.

Склад: із чого складається кожна з цих каучуків?

Склад силіконової гуми

Силіконовий каучук складається з полімерів зі скелетами Si-O-Si. На додаток до цих полімерів силіконовий каучук також містить добавки, такі як наповнювачі, пігменти та затверджувачі. Склад силіконового каучуку може бути змінений для досягнення певних властивостей.

Більшість комерційних силіконових каучуків вулканізовані, що означає, що вони були оброблені хімічними речовинами або нагріванням для покращення їх фізичних властивостей. Вулканізація надає силіконовому каучуку стійкість до високих температур і робить його міцнішим загалом.

Склад натурального каучуку

Натуральний каучук складається з полімерів із ізопреновою основою. Ці полімери містяться в соку деяких дерев, насамперед бразильської гевеї. Їх молекулярна структура є ланцюжком атомів вуглецю, до якого приєднано кілька атомів водню. Саме ці атоми водню роблять натуральний каучук еластичним. Той самий процес (гідрогенізація) використовується для виробництва синтетичних каучуків.

Властивості: які фізичні властивості вони мають?

Є кілька ключових властивостей, що відрізняють силіконовий каучук від натурального каучуку. Одним із них є його довговічність; силіконовий каучук може витримувати екстремальні температури, ультрафіолетове випромінювання та вплив озону, не руйнуючись, тоді як натуральний каучук згодом руйнується у цих умовах. Крім того, силіконовий каучук набагато стійкіший до хімічних речовин, ніж натуральний каучук, що робить його кращим вибором для застосування, де він може контактувати з агресивними хімічними речовинами або розчинниками.Нарешті, силіконовий каучук має набагато меншу щільність, ніж натуральний каучук, а це означає, що він легший за вагою та більш гнучкий. Ці властивості роблять силіконовий каучук ідеальним матеріалом для багатьох промислових та побутових застосувань.

Силіконовий каучук є еластомером, що складається з силікону, який сам по собі є полімером і містить кремній разом з вуглецем, воднем і киснем. Силіконова гума має низку переваг, які роблять її ідеальною для використання у багатьох різних галузях.

Він є надзвичайно термостійким, що означає, що він може витримувати високі температури без погіршення якості. Це робить його ідеальним для використання в додатках, де існує ризик теплового пошкодження, наприклад, силікон автомобільні прокладки та герметики.

Силіконовий каучук також має відмінну стійкість до низьких температур. Це робить його ідеальним для використання в додатках, де існує ризик пошкодження холодом, наприклад, контейнери для зберігання харчових продуктів.

Силіконова гума також дуже міцна. Він не руйнується згодом, як натуральний каучук, а отже, має набагато більший термін служби. Це робить його ідеальним для використання у додатках, де важлива довготривала надійність, наприклад, у медичних пристроях.

Натуральний каучук - це еластомер, який витягується з молочно-білої рідини, яка називається латексом, що виробляється численними рослинами. Він має гарні механічні властивості, такі як еластичність, стійкість до стирання та міцність на розтягування, а також чудову водостійкість та електроізоляційні властивості.