Silikonsko ulje modificirano polieterom, također poznato kao polisiloksan modificiran polieterom, najproizvedenija je i naširoko korištena vrsta modificiranog silikonskog ulja u industriji organosilicija. Budući da njegova molekularna struktura sadrži i hidrofobne i hidrofilne skupine, polieterom modificirano silikonsko ulje pokazuje svojstva surfaktanta.
Strukturne vrste polieter silikonskog ulja
(1) Vrsta bočnog lanca (najčešća vrsta)
(2) Tip s dva-kraja
(3) Bočni lanac, tip s dva-kraja
(4) Jedno-vrsta
U polieterskoj jedinici C2H4O)a(C3H6O)bR postoji ravnoteža između hidrofilnosti i hidrofobnosti između a i b.
Kako bi se održala njegova površinska aktivnost, omjer b/(a+b) općenito se kontrolira između 0,2 i 0,8. To jest, kada je b/(a+b) manji od 0,2, hidrofilnost je jaka, a vrijednost hidrofilne-lipofilne ravnoteže (HLB) je velika; kada je b/(a+b) veći od 0,8, hidrofobnost je jaka, a HLB vrijednost mala. Prosječna molarna masa polieterskih segmenata općenito se kontrolira između 500 i 5000 g·mol⁻¹. Ispod 500 g·mol⁻¹, površinska aktivnost se ne može u potpunosti ostvariti, dok je iznad 5000 g·mol⁻¹, viskoznost previsoka, što dovodi do loše disperzibilnosti.
Područja primjene polieter silikonskog ulja
Jedan. Stabilizator poliuretanske pjene
Također poznat kao sredstvo za izravnavanje pjene.
U formulaciji materijala od poliuretanske pjene, količina dodatka je 0,5%~2,0% poliola. Ima četiri funkcije:
1. Djeluje kao emulgator tijekom miješanja spoja.
Glavna sirovina, polieter poliol, ima lošu kompatibilnost s izocijanatom. Hidrofobne skupine polieter-modificiranog silikonskog ulja topljive su u izocijanatu, dok su hidrofilne skupine topive u polieter poliolu, čime se pomaže u miješanju i emulgiranju dviju komponenti. To omogućuje simultani početak reakcije u cijelom sustavu.
2. Ovo olakšava stvaranje mjehurića i homogenizaciju.
Smanjuje površinsku napetost reakcijskog sustava, dopuštajući zraku da se rasprši u sustavu kao jednolični, fini mjehurići, tvoreći malene jezgre mjehurića. Ugljični dioksid proizveden u reakcijskom sustavu i plin koji stvara sredstvo za pjenjenje lako ulaze u jezgre mjehurića i formiraju mjehuriće, a niska površinska napetost sustava u ovom trenutku pogoduje rastu mjehurića.
3. Stabilizira mjehuriće.
Prije nego što viskoznost sustava dosegne određenu razinu, formirani tekući film jezgre mjehurića-je vrlo tanak. Zbog drenaže, koalescencije i mehaničkog utjecaja, stijenke mjehurića mogu puknuti. U ovom trenutku polieter-modificirano silikonsko ulje može stabilizirati jezgre mjehurića kroz Gibbs-Marangoni efekt, učinkovito smanjujući istjecanje sa stijenki mjehurića i sprječavajući spajanje mjehurića. Nadalje, neionska priroda polieter-modificiranog silikonskog ulja može smanjiti van der Waalsove sile između dviju površina filma na sučelju plin-tekućina, također doprinoseći stabilnosti mjehurića.
4. Završna faza formiranja poliuretanske fleksibilne pjene je međusobno povezivanje jezgri mjehurića.
Prije nego što se jezgre mjehurića potpuno rašire, one su zatvoreni poliedri u reakcijskom sustavu. Neposredno prije nego što nastupi geliranje, rastuća temperatura i povećani unutarnji tlak mogu uzrokovati pucanje stijenki jezgre mjehurića i otvaranje pora. Uloga polieter-modificiranog silikonskog ulja je stabilizirati film stijenke tijekom faze niske viskoznosti i omogućiti filmu da postigne kritičnu debljinu za otvaranje pora, stvarajući tako uvjete za konačno otvaranje.
Silikonsko ulje-modificirano polieterom najučinkovitiji je stabilizator u-proizvodnji poliuretanske fleksibilne pjene u jednom koraku.
Polieter{0}}modificirano silikonsko ulje koje se koristi u krutim pjenastim materijalima ima nižu molarnu masu od onog koje se koristi u fleksibilnim pjenastim materijalima, veći omjer C2H4O prema C3H6O u segmentima polietera i višu točku zamućenja.
Čvrsti pjenasti materijali koriste širok izbor sirovina, uključujući polieter poliole i izocijanate, što rezultira različitim formulacijama pjene. Nadalje, kako bi se omogućilo-pjenjenje na licu mjesta, obično se proizvode u obliku dvo-komponentne mješavine, što zahtijeva dugo-skladištenje. Stoga stabilizator pjene mora biti ne-ionsko polieter-modificirano silikonsko ulje, općenito dodano u omjeru od 0,5 do 1,5 dijelova polieter poliola na 100 dijelova polieter poliola. Formulacija za pjenjenje prilagođava se uvjetima pjenjenja.
U polu{0}}tvrdim pjenastim materijalima stabilizatori sprječavaju skupljanje mjehurića i reguliraju veličinu mjehurića.
Visoko{0}}otporne poliuretanske pjene imaju visoku viskoznost i nizak stupanj umrežavanja zbog upotrebe visoko reaktivnih -hidroksi poliola i nižih temperatura stvrdnjavanja, zbog čega se mjehurići lako stabiliziraju. Stoga bi trebalo odabrati stabilizatore s nižom molekularnom težinom i slabijim stabilizirajućim učincima, kao što su nisko{3}}molekularna-polieter-modificirana silikonska ulja. Korištenje-općenamjenskih fleksibilnih pjenastih polieter-modificiranih silikonskih ulja može dovesti do prekomjerne stabilizacije pjene, smanjene povezanosti pjene i naposljetku, skupljanja pjene.
Silikonsko ulje-modificirano polieterom koristi se kao stabilizator za poliuretansku pjenu. Vrlo je važno da ne sadrži Si-H skupine jer će prisutnost zaostalih Si-H skupina utjecati na veličinu mikropora i ujednačenost pjene.
Dva. Kozmetičke sirovine
Polieter-modificirano silikonsko ulje lako je topivo u alkoholima i vodi, a također je lako kompatibilno s drugim kozmetičkim sastojcima.
Kada se doda u količini od 0,15% do 5%, može smanjiti površinsku napetost kozmetičkih formulacija, potičući difuziju kozmetike na površinu kože ili kose.
Naširoko se koristi u šamponima, regeneratorima, pjenama, proizvodima za njegu kože, proizvodima za brijanje, antiperspirantima, parfemima, sapunima i kozmetici u boji. Dodavanje male količine polieter-modificiranog silikonskog ulja formulacijama za kosu može kosi dati sjaj, upravljivost, glatkoću, antistatička svojstva i ugodan osjećaj.
Polieter-modificirane varijante s nižim HLB vrijednostima mogu se koristiti kao emulgatori u kompleksnim sustavima silikonskog ulja. Na primjer, u formulacijama krema za njegu kože, korištenje polieter-modificiranog silikonskog ulja kao emulgatora može emulgirati metil silikonsko ulje niske-viskoznosti s vodom kako bi se stvorio stabilan disperzijski sustav. Ova formulacija ne-iritira kožu i sigurna je za upotrebu.
Ova vrsta polieter-modificiranog silikonskog ulja može se pripremiti reakcijom hidrosililacije dimetil silikonskog ulja sa Si-H terminalnom skupinom i alil-terminiranim polieterom.
Tri. Dodaci za premazivanje
1. Sredstva protiv pjenjenja
Silikonsko ulje-modificirano polieterom lako emulgira u vodi i glavna je komponenta samo{1}}emulgirajućih sredstava protiv pjenjenja. Polieter-modificirano silikonsko ulje gubi svoju topljivost u vodi i pokazuje svojstva protiv pjenjenja iznad temperature zamućenja.
Sredstva protiv pjenjenja formulirana s polieter{0}}modificiranim silikonskim uljem pokazuju dobru otpornost na toplinu i mehaničku stabilnost te su otporna na kiseline, lužine i anorganske soli, što ih čini prikladnima za uklanjanje pjene u teškim uvjetima.
Primjeri uklanjanja pjene uključuju visoko{0}}temperaturne procese bojenja poliesterskih tkanina, uklanjanje pjene u sustavima za odsumporavanje s vodenom otopinom dietanolamina i uklanjanje pjene u raznim uljima, tekućinama za rezanje, antifrizu i drugim sustavima.
Posebno u tiskarskoj industriji, nakon izrade fotoosjetljivih ploča od smole, jaka vodena otopina koja sadrži anorganske alkalne soli kao što je natrijev borat i surfaktanti koristi se za ispiranje nestvrdnute smole. Pjena koju stvara otopina za pranje pod velikom silom smicanja ozbiljno utječe na učinkovitost čišćenja. Polieter-modificirano silikonsko ulje vrlo je pogodno sredstvo protiv pjenjenja. Ako se koristi sredstvo protiv pjenjenja formulirano s običnim dimetil silikonskim uljem, njegov učinak protiv pjenjenja će se smanjiti pod dugotrajnom silom smicanja, pospješujući stvaranje pjene i ostavljajući ostatke dimetil silikonskog ulja na ploči, što utječe na kvalitetu ploče.
2. Silikonsko ulje-modificirano polieterom glavno je sredstvo za izravnavanje i sredstvo protiv klizanja u premazima-na bazi vode.
3. Polieter-modificirana silikonska ulja s epoksidnim skupinama na krajevima polieterskog lanca mogu poboljšati mogućnost ponovnog premazivanja istog premaza i povećati otpornost premaza na vruću vodu, paru i ogrebotine. Mogu se pripraviti reakcijom hidrosililacije polietera s alilnim skupinama na jednom kraju i epoksi skupinama na drugom s poliorganosiloksanima koji sadrže Si-H-.
četiri. Sredstva za vlaženje pesticida
Silikonsko ulje niske molarne mase modificirano-polieterom može značajno smanjiti površinsku napetost svoje vodene otopine. Kada se koristi kao sredstvo za vlaženje pesticida, može poboljšati prianjanje pesticida na lišće biljke po kišnom vremenu i smanjiti količinu korištenog pesticida.
Pet. Modifikator smole
Polieterski segmenti u polieter-modificiranim molekulama silikonskog ulja mogu poboljšati njegovu kompatibilnost sa smolama, formirati jednoliku disperziju u smoli, poboljšati fluidnost smole tijekom taljenja, poboljšati mazivost između metala i plastike i značajno poboljšati mogućnost ekstrudiranja plastike.
Također može pospješiti stvaranje mikro-disperzija anorganskih materijala u plastici, posebno učinak disperzije titanijevog dioksida, kalcijevog karbonata itd.
Međutim, konvencionalna polieter{0}}modificirana silikonska ulja obično sadrže 1% do 20% zaostalih polieterskih spojeva po masi, što može utjecati na mehaničku čvrstoću i svojstva bubrenja u otapalu modificirane smole. Rješenje je koristiti alil polieter s jednim -terminiranim završetkom s manjom molarnom masom da se podvrgne reakciji hidrosililacije sa silikonskim uljem koje sadrži metil vodik-, a zatim ispariti neizreagirani polieter iz rezultirajućeg polieter-modificiranog silikonskog ulja pod visokim vakuumom.
Šest. Sredstva za završnu obradu tkanina
Tekstil izrađen od sintetičkih vlakana ili pamuka pokazuje jaku hidrofobnost nakon obrade smolom, dok završna obrada polieter-modificiranim silikonskim uljem može dati hidrofilnost, upijanje znoja i antistatička svojstva.
Kada je potrebna trajnost, hidrofobni segmenti polieter-modificirane molekule silikonskog ulja mogu se zamijeniti Si-H skupinama ili alkoksi skupinama.
Kada su potrebni mekoća i glatkoća, hidrofobni segment može se zamijeniti epoksi-modificiranim ili amino-modificiranim organosilicijevim skupinama.
sedam. Koristi se u formulaciji sredstava za odvajanje-na bazi vode
Vodene disperzije polieter-modificiranog silikonskog ulja s točkom zamućenja od 25 stupnjeva ~50 stupnjeva mogu se koristiti kao sredstva za odvajanje za prešanje poliuretanske pjene i injekcijsko prešanje.
Vodene disperzije polieter-modificiranog silikonskog ulja i perfluoroalkil fosforne kiseline mogu se koristiti kao sredstva za odvajanje za oblikovanje epoksidne smole.
Vodene disperzije polieter-modificiranog silikonskog ulja i dimetil silikonskog ulja mogu se koristiti kao sredstva za odvajanje za oblikovanje i obradu plastike, gume, proizvoda od papira i metala.
OSAM. Senzibilizator topline od lateksa
Senzibilizatori topline od lateksa su sredstva za želiranje prikladna za upotrebu s lateksom.
Kada se ovo sredstvo za želiranje doda lateksu, ono je relativno stabilno na sobnoj temperaturi; međutim, kada temperatura poraste do određene vrijednosti, lateks se brzo skrutne, a ova vrsta lateksa naziva se topli{0}}senzibilizirani lateks.
Korištenje polieter-modificiranog silikonskog ulja kao toplinskog senzibilizatora za prirodne i sintetičke gumene latekse rezultira vrlo stabilnim lateksom ispod njegove temperature zamućenja, pružajući dug vijek trajanja; kada se zagrije do temperature zamućenja, lateks se brzo skrutne uz mali temperaturni raspon, a skrutnuti gel pokazuje izvrsna svojstva.
Lateksi-osjetljivi na toplinu formulirani sa polieter-modificiranim silikonskim uljem naširoko se koriste kao ljepila za ne-tkane tkanine i tkanine od umjetne kože.
