Tri različite vrste silikonskih ulja s niskim-vodonikom: bočni sadržaj vodonika, terminalni vodonik i vodonik sa- strane

Koje su tri različite vrste silikonskih ulja s malo-vodika?

Sadržaj vodonika sa strane, terminalni vodonik i vodonik na krajnjoj{0}} strani

Osnovni koncept: Položaj aktivnog vodika (Si-H)

Okosnica silikonskog ulja sastoji se od naizmjeničnih atoma silicija (Si) i kisika (O). Neke metilne grupe (-CH₃) vezane za atome silicijuma zamjenjuju se atomima vodonika (-H), formirajući reaktivne silicijumske-vodikove veze (Si-H). Na osnovu položaja ovih Si-H veza u molekularnom lancu, silikonska ulja se mogu klasificirati na sljedeći način:

Bočna-vrsta vodonika nisko-silikonska ulja

Terminalna-vrsta vodonika nisko-silikonska ulja

Terminalna-bočna-vrsta vodonika nisko-silikonska ulja

1. Bočno-Vodikov tip Nisko-Vodikovo silikonsko ulje

. Karakteristike molekularne strukture: Aktivni vodonik (Si-H) je uglavnom vezan za bočne grupe molekularne kičme. Može se zamisliti kao dugačak siloksanski lanac sa mnogo Si-H grupa 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 vodonik, koji određuju sadržaj vodonika)

. Hemijska svojstva:

Visoka gustina umrežavanja: Svaki molekularni lanac obično ima više Si-H reakcijskih mjesta.

Glavne reakcije: Si-H veze uglavnom reaguju sa molekulima ili polimerima koji sadrže nezasićene veze (kao što su vinil grupe) kroz reakcije hidrosililacije da bi se formirala umrežena mreža.

. Glavne primjene:

Sredstvo za umrežavanje (sredstvo za očvršćavanje) za dodavanje-tečne silikonske gume: ovo je njegova primarna primjena. Podvrgava se reakciji adicije sa end-vinil silikonskim uljem pod djelovanjem platinskog katalizatora, povezujući linearne molekularne lance silikonskog ulja u trodimenzionalnu mrežnu strukturu, čime se postiže očvršćavanje. Količina i sadržaj vodonika u bočnom-vodikovom silikonskom ulju direktno kontrolišu gustinu umrežavanja i tvrdoću silikonske gume.

Završna obrada tekstila: Kao važna komponenta hidroizolacijskih sredstava, njegove Si-H veze mogu reagirati sa hidroksilnim grupama na površini vlakana pod djelovanjem katalizatora i formirati jak vodootporni film.

Papir protiv -zaljepljivanja: Koristi se u proizvodnji papira/filma.

2. Vodonik-Nisko-Vodik silikonsko ulje

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

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

. Hemijska svojstva:

Rast/kraj lanca-Zatvaranje: svaki molekul ima samo dva reakcijska mjesta (na oba kraja lanca), što ga čini idealnim za reakcije lančanog rasta.

Glavna reakcija: Također putem hidrosililacije, ali prvenstveno reaguje sa silikonskim uljima sa završetkom divinil-, kontinuirano produžujući molekularni lanac i značajno povećavajući molekulsku težinu i viskozitet proizvoda. Također može djelovati kao sredstvo za zatvaranje kraja-reagirajući sa krajevima polimernih lanaca koji sadrže funkcionalne grupe (kao što su hidroksil, vinil).

. Glavne primjene:

Produžetak lanca silikonskog ulja: Reaguje sa ,ω-divinil polidimetilsiloksanom kako bi se sintetizirala silikonska ulja veće molekularne težine i specifičnih viskoziteta.

Sinteza blok kopolimera: Koristi se za pripremu blok kopolimera kao što su silikon-poliuretan i silikon{1}}epoksidne smole, služe kao mekani segmenti ili modifikatori za poboljšanje površinskih svojstava materijala (npr. osjećaj, otpornost na abraziju).

Modifikatori za polimerne materijale: Koriste se za kraj-kap ili cijepljenje polimera putem reakcija, dajući hidrofobna svojstva, svojstva podmazivanja i druga svojstva.

3. Terminalno vodonik-sadrži malo-vodika silikonsko ulje

. Karakteristike molekularne strukture:
Ovo je kombinacija bočnog-vrsta vodonika i terminalnog vodonika. Njegov molekularni lanac sadrži i bočne-H grupe i terminalne Si-H grupe.

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

. Hemijska svojstva:

Kombinira funkcije umrežavanja i proširenja lanca: terminalne Si-H grupe mogu vršiti rast lanca, a bočne-H grupe mogu izvršiti umrežavanje.

Fleksibilne funkcije: Njegova svojstva leže između onih bočnog-vodika i terminalnog vodonika, omogućavajući preciznu kontrolu njegove reaktivnosti i strukture konačnog proizvoda na osnovu omjera terminalnog i bočnog vodonika u molekularnom dizajnu.

. Glavne primjene:

Silikonska guma-Silikonska guma visokih performansi: U nekim specijalnim formulacijama gume, može istovremeno sudjelovati u rastu lanca i umrežavanju, doprinoseći formiranju ujednačenije elastomerne mreže s boljim mehaničkim svojstvima.

Specijalne smole i premazi: Koriste se u složenim sistemima koji zahtijevaju i produženje molekularnog lanca i umjereno unakrsno-vezivanje kako bi se postigla specifična ravnoteža tvrdoće, žilavosti i adhezije.

Ljepila: Kao reaktivne komponente, daju jaču čvrstoću kohezije i svojstva vezivanja.

Sažetak i tabela poređenja

Ključni faktori odabira

Prilikom odabira vrste silikonskog ulja s malo-vodika treba uzeti u obzir sljedeće:

Potrebna funkcija: Da li je potrebno formirati trodimenzionalnu mrežu (poprečno povezivanje, odabir vodonika sa strane), ili proširiti molekularni lanac (produženje lanca, odabrati terminalne vodonike) ili oboje (odabrati vodonike sa strane)?

Reaktivnost i gustina umrežavanja: Veći sadržaj vodonika na strani rezultira većom potencijalnom gustinom umrežavanja, a očvrsnuti materijal je generalno tvrđi.

Upravljivost molekularne strukture: Terminalne strukture vodonika su dobro-definirane i pogodnije za sintetizaciju polimera sa dobro-definiranim strukturama.