Tri različite vrste silikonskih ulja s niskim-vodikom: bočni sadržaj vodika, terminalni vodik i krajnji{1}}vodik

Koje su tri različite vrste silikonskih ulja s-vodikom?

Sadržaj vodika na bočnoj strani, vodik na terminalu i vodik na krajnjoj-strani

Temeljni koncept: Položaj aktivnog vodika (Si-H)

Okosnica silikonskog ulja sastoji se od izmjeničnih atoma silicija (Si) i kisika (O). Neke metilne skupine (-CH3) vezane na atome silicija zamijenjene su atomima vodika (-H), tvoreći reaktivne silicijeve-vodikove veze (Si-H). Na temelju položaja tih Si-H veza na molekularnom lancu, silikonska ulja mogu se klasificirati na sljedeći način:

Bočna silikonska ulja-tipa vodika s-niskim sadržajem vodika

Terminalna-silikonska ulja-tipa vodika s niskim sadržajem vodika

Terminalna-strana-silikonska ulja s niskim udjelom vodika-tipa vodika

1. Bočno-Hidrogen tipa Low-Hidrogen silikonsko ulje

. Karakteristike molekularne strukture: Aktivni vodik (Si-H) uglavnom je vezan na bočne skupine molekularne okosnice. Može se zamisliti kao dugačak siloksanski lanac s mnogo Si-H skupina koje rastu duž njegovog "tijela". Njegova tipična strukturna jedinica je (CH3)HSiO.

Pojednostavljena strukturna formula:

(CH3)3SiO-[(CH3)2SiO]ₐ-[(CH3)HSiO]ₑ-Si(CH3)3

(Gdje ₑ predstavlja broj segmenata-koji sadrže vodik, određujući sadržaj vodika)

. Kemijska svojstva:

Visoka gustoća umrežavanja: Svaki molekularni lanac obično ima više Si{0}}H reakcijskih mjesta.

Glavne reakcije: Si-H veze uglavnom reagiraju s molekulama ili polimerima koji sadrže nezasićene veze (kao što su vinilne skupine) putem reakcija hidrosililacije da bi se stvorila umrežena mreža.

. Glavne primjene:

Sredstvo za umrežavanje (sredstvo za stvrdnjavanje) za aditivnu{0}}tekuću silikonsku gumu: Ovo je njegova primarna primjena. Podvrgava se reakciji dodavanja s kraj-vinil silikonskim uljem pod djelovanjem platinastog katalizatora, povezujući linearne molekularne lance silikonskog ulja u tro-dimenzionalnu mrežnu strukturu, čime se postiže stvrdnjavanje. Količina i sadržaj vodika u bočnom-vodikovom silikonskom ulju izravno kontroliraju gustoću umrežavanja i tvrdoću silikonske gume.

Završna obrada tekstila: kao važna komponenta vodonepropusnih sredstava, njegove Si{0}}H veze mogu reagirati s hidroksilnim skupinama na površini vlakana pod djelovanjem katalizatora kako bi se stvorio jak vodootporan film.

Protu{0}}lijepljenje papira: Koristi se u proizvodnji papira/filma za odvajanje.

2. Silikonsko ulje s-terminiranim-vodikom

. Karakteristike molekularne strukture: Aktivni vodik (Si-H) nalazi se na oba kraja molekularnog lanca. Zamislite ga kao siloksanski lanac sa Si-H grupama i na "glavi" i na "repu".

Pojednostavljena strukturna formula:
H(CH3)2SiO-[(CH3)₂SiO]ₙ-Si(CH3)₂H

. Kemijska svojstva:

Rast lanca/kraj-zatvaranje: svaka molekula ima samo dva reakcijska mjesta (na oba kraja lanca), što je čini idealnom za reakcije rasta lanca.

Glavna reakcija: Također putem hidrosililacije, ali prvenstveno reagira sa silikonskim uljima s divinil-završetkom, kontinuirano produžujući molekularni lanac i značajno povećavajući molekularnu težinu i viskoznost proizvoda. Također može djelovati kao kraj-sredstvo za zatvaranje, reagirajući s krajevima polimernih lanaca koji sadrže funkcionalne skupine (kao što su hidroksilne, vinilne).

. Glavne primjene:

Proširenje lanca silikonskog ulja: Reagira s ,ω-divinil polidimetilsiloksanom za sintetiziranje silikonskih ulja s većom molekularnom težinom i specifičnom viskoznošću.

Sinteza blok kopolimera: Koristi se za pripremu blok kopolimera kao što su silikon-poliuretan i silikon-epoksidne smole, služeći kao meki segmenti ili modifikatori za poboljšanje površinskih svojstava materijala (npr. osjećaj, otpornost na abraziju).

Modifikatori za polimerne materijale: koriste se za završne-poklopce ili cijepljenje polimera kroz reakcije, dajući hidrofobna, podmazujuća i druga svojstva.

3. Silikonsko ulje-s niskim-vodikovim sadržajem terminalnog vodika

. Karakteristike molekularne strukture:
Ovo je kombinacija bočnih-vodikovih i terminalnih vrsta vodika. Njegov molekularni lanac sadrži obje bočne-H skupine i terminalne Si-H skupine.

Pojednostavljena strukturna formula (primjer):
H(CH3)₂SiO-[(CH3)2SiO]ₐ-[(CH3)HSiO]ₑ-Si(CH3)₂H

. Kemijska svojstva:

Kombinira funkcije umrežavanja i produženja lanca: krajnje Si-H skupine mogu izvesti rast lanca, a bočne-H skupine mogu izvesti unakrsno povezivanje.

Fleksibilne funkcije: Njegova svojstva nalaze se između svojstava bočnog-vodika i terminalnog vodika, što omogućuje preciznu kontrolu njegove reaktivnosti i strukture konačnog proizvoda na temelju omjera krajnjeg i bočnog vodika u molekularnom dizajnu.

. Glavne primjene:

Silikonska guma-visokih performansi: u nekim specijalnim dodacima gumenih formulacija, može istovremeno sudjelovati u rastu lanca i umrežavanju, pridonoseći stvaranju jednoličnije mreže elastomera s boljim mehaničkim svojstvima.

Specijalne smole i premazi: koriste se u složenim sustavima koji zahtijevaju produljenje molekularnog lanca i umjereno unakrsno -povezivanje kako bi se postigla određena ravnoteža tvrdoće, žilavosti i prianjanja.

Ljepila: Kao reaktivne komponente, osiguravaju jaču kohezijsku čvrstoću i svojstva lijepljenja.

Sažetak i tablica usporedbe

Ključni čimbenici odabira

Prilikom odabira vrste silikonskog ulja s niskim-vodikovim udjelom treba uzeti u obzir sljedeće:

Potrebna funkcija: Je li potrebno formirati tro-dimenzionalnu mrežu (umrežavanje, odabir bočnih vodika) ili produžiti molekularni lanac (produženje lanca, odabir terminalnih vodika) ili oboje (odabrati krajnje vodike)?

Reaktivnost i gustoća umrežavanja: Veći bočni sadržaj vodika rezultira većom potencijalnom gustoćom umrežavanja, a stvrdnuti materijal općenito je tvrđi.

Mogućnost upravljanja molekularnom strukturom: terminalne vodikove strukture su dobro-definirane i prikladnije za sintetiziranje polimera s dobro-definiranim strukturama.