Verdien av organiske silikonvæsker i det store sovjetiske leksikonet, bse. Organosilicon væske Organosilicon væsker

Væsker Stor svakhet fra tap av væske - Psorinum Aversjon mot væsker, frykt for vann - Stramonium. Varme væsker tas ikke av magen, men oppkast, kalde blir tatt -

Tilbake i midten av forrige århundre begynte omfattende forskning på utvikling av oljer og smøremidler ved bruk av organiske silikonvæsker - oligoorganosiloxanes. Oligoorganosiloksaner representerer en stor gruppe av svært effektive oligomere stoffer med et sett med egenskaper som bare er iboende i denne klassen av polymere forbindelser og ikke gjentas i noen av de andre kjente naturlige eller syntetiske materialene.

Det er oligoorganosiloksaner med lineære, sykliske og forgrenede strukturer.

De for tiden mest brukte oligoorganosiloksanene med lineære og forgrenede strukturer er preget av høy kjedefleksibilitet og fri rotasjon av organiske grupper rundt Si-C og Si-O-bindinger, som bestemmer høy mobilitet og et minimum av fri energi i molekylære kjeder.

De strukturelle egenskapene til oligoorganosiloxaner fører til en lav avhengighet av viskositeten og andre egenskaper ved temperatur, til lave glassovergangs- og smeltetemperaturer (fra minus 60 til minus 130 ° C) og samtidig høy termisk stabilitet (200 - 420 ° C), som bestemmer bevaring av operasjonelle egenskaper i et bredt temperaturområde for oljer og fett basert på dem. Funksjonene til egenskapene til oligoorganosiloxanes er vanlige for alle typer oligomerer og manifesteres under operasjonen.

For organiske silisiumvæsker er det ikke noe alternativ der ekstreme høye eller lave temperaturer er påkrevd harde forhold friksjon, selv når den utsettes for stråling.

Det er kjent at egenskapene til oligoorganosiloxanes kan endres betydelig ved å innføre elementer av asymmetri, stivhet, polaritet, etc. i strukturen, og derved endre temperaturgrensene for drift av oligoorganosiloxanes, spesielt når de brukes som baser for oljer og smøremidler.

Avhengig av sammensetning og struktur blandes oligoorganosiloksaner i noen proporsjoner med mange organiske medier, eller blandes ikke i det hele tatt. Avhengig av sammensetningen og strukturen, har oligoorganosiloksaner god smøreevne for forskjellige friksjonspar eller har ikke smøreegenskaper i det hele tatt.

Under driftsforhold er levetiden til oljer og fett sterkt avhengig av underlagets termisk oksidative stabilitet og flyktighet, dvs. dispergert medium, som brukes som oligoorganosiloksaner. Så når vi sammenligner oligoorganosiloksaner med forskjellige strukturer, ser vi (tabell 1) at de skiller seg betydelig når det gjelder "vekttap%" ved temperaturer på 200 og 250 ° C, så vel som i temperaturen til begynnelsen av spaltning i vakuum: fra 272 ° C for polyetylsiloksan og opp til 362 ca. C for polymetylfenylsiloksan.

Tabell 1.

En av de viktigste egenskapene til oligoorganosiloxanes er flytepunktet, eller tap av flyt. Lavt flytepunkt verdier sikrer bevaring av ytelsen til oljer og fett basert på dem ved lave negative temperaturer. Tabell 2 viser oligomerer med asymmetrisk struktur, deres flytepunkt og viskositetsverdier ved minus 50 ° C

Tabell 2.

I følge data fra utenlandske og innenlandske forskere er fordelene med materialer basert på oligoorganosiloksaner således deres høye motstandsdyktighet mot varme, frost og vann, samt fysiologisk inertitet og miljøsikkerhet.

En viktig egenskap for olgoorganosiloxanes er også deres fullstendige korrosjonsinertitet.

GNIICHTEOS har utviklet et bredt spekter av oligoorganosiloksaner, hvis egenskaper avhenger av strukturen til polymerrammen og av arten av organiske substituenter som rammer inn siloksankjeden, så vel som arten av sluttgruppene. Som et resultat grunnundersøkelser utviklet oligoorganosiloksaner inneholdende metyl, etyl, fenylsubstituenter ved silisiumatomet, så vel som inneholdende halogensubstituenter i den organiske substituenten, heterosykliske enheter og andre. Oligoorganosiloksaner med lineær struktur kan vises som en generell formel:

R 1 R 2 R 3 Si n O Si R 1 R 2 R 3,

Hvor: R1 \u003d - CH3, - CH2CH3, - C6H5, -CH2CH2CF3

R2 \u003d - CH3, - CH2CH3, - C6H5, -CH2CH2CF3

R3 \u003d - CH3, - CH2CH3, - C6H5, -CH2CH2CF3

R4 \u003d - CH 3, - CH 2 CH 3, - C 6 H 5, -CH 2 CH 2 CF 3, - C 6 H 3 Cl 2 og andre

R5 \u003d - CH3, - CH2CH3, - C6H5, -CH2CH2 CF3, - C6H3Cl2 og andre,

med forskjellige kombinasjoner,

n \u003d fra 1 til flere tusen

Utvalget av utviklede oligoorganosiloxaner inkluderer flere hundre navn, som hver kun har sine iboende egenskaper.

Jeg foreslår å vurdere noen typer oligoorganosiloksaner nærmere.

1. Den vanligste og tilgjengelige er oligoorganosiloksaner som inneholder metylsubstituenter ved silisiumatomer i siloksankjeden - PMS-væske. PÅ generell visning oligodimetylsiloksaner med lineær struktur kan representeres som en generell formel:

(CH 3) 3 Si n O Si (CH 3) 3

De kalles oligodimetylsiloksaner, eller PMS-væsker. PMS-væsker under forskjellige navn produseres av alle de ledende selskapene som spesialiserer seg på produksjon av organosilikonprodukter.

I vårt land er det utviklet oligodimetylsiloksaner med en lineær struktur av molekyler, som har det industrielle merket "PMS" og den forgrenede strukturen til molekyler - det industrielle merket "PMS-r". Begge typene har et bredt spekter av egenskaper, avhengig av sammensetning, struktur og molekylvekt. Hovedindikatoren for bruksområder er kinematisk viskositet, hvis verdi bestemmer væskemerket.

PMS-r kjennetegnes av et bredere spekter av driftstemperaturer opp til minus 130 oC sammenlignet med minus 65 o C for lineær PMS.

På grunn av det faktum at PMS-væsker har lave smøreegenskaper under friksjon mellom stål og stål, er deres bruk i oljer og smøremidler begrenset. Imidlertid fungerer noen kombinasjoner av gnidningspar, for eksempel bronse-stål, messing-plast, tilfredsstillende under hydrodynamisk smøring med PMS-væsker.

Bruken av PMS-væsker i oljepreparater som skumdempende tilsetningsstoffer er effektiv på grunn av deres lave overflatespenning (fra 18 til 20 N / m).

Bruken av PMS-væsker som flytende medium i oljer og fett, sammensatt med forskjellige antistofftilsetningsstoffer og dispersjoner, skaper gunstige forhold for selektiv adsorpsjon av tilsetningsstoffer på friksjonsoverflaten og for dannelse av en antislipfilm, som tillater en betydelig økning i trykk og glidende hastighet.

Eksempler er PMS-20r, PMS-100r, PMS-117r, brukt som grunnlag for spesielle oljer og smøremidler med lav temperatur med et flytepunkt ikke høyere enn minus 100 o C.

Bruk av PMS-væsker som komponenter i pasta og vaselin er effektiv. GNIIKHTEOS-ansatte har utviklet en rekke vaselin og pastaer (ca. 10 forskjellige merker).

Sammen med de ansatte i NPO Soyuzenergogaz ble det utviklet varianter av tetningspastaer basert på polymetylsiloksaner med høy viskositet og PMS med middels viskositet for forsegling av kuleventiler til avstengningsventiler til gassnettet

Høye dielektriske egenskaper og deres lave temperaturavhengighet antyder effektiviteten av å bruke PMS-væsker som transformatoroljer. Med tanke på at oligodimetylsiloksaner ikke danner ledende produkter under elektrisk sammenbrudd eller gnistdannelse, blir det klart at de er uerstattelige når de brukes i transformatorer. I dag har instituttet det nødvendige vitenskapelige potensialet for å gjenopprette og fortsette forskning på utvikling av transformatoroljer for industriell produksjon.

Oligodietylsiloksaner (PES væsker) De skiller seg fra andre typer organosiliciumvæsker, hovedsakelig i god kompatibilitet med organiske medier, så vel som i lavere flytpunkt og glassovergangstemperaturer. I tillegg har oligodietylsiloksaner høyere smøreegenskaper sammenlignet med PMS-væsker, som har bestemt deres utbredte bruk som baser for oljer og smøremidler.

Tabell 3 viser temperaturen og ytelsesegenskapene til de mest kjente oligoetylsiloksanene

Tabell 3

Temperatur og ytelsesegenskaper for noen

oligodietylsiloksaner

På grunn av deres karakteristiske egenskap å være kombinert med organiske forbindelser og mineraloljer, har det blitt utviklet og produsert et stort utvalg av oljer og fett som beholder ytelse ved høye (opp til 150 ° C, kort opptil 200 ° C) og lave (opp til minus 100 ° C) temperaturer , preget av økt vannmotstand, ytelse ved høyt trykk. Det skal bemerkes at bruken av PES-væsker i sammensetningene av oljer og smøremidler gjorde det mulig å løse en rekke unike problemer som ikke kunne løses ved bruk av oljer basert på petroleum og organiske baser.

På grunnlag av oligodietylsiloksaner er det blitt opprettet allment kjente CIATIM- og VNIINP-fett fra forskjellige merker. Ved bruk av blandinger av oligodietylsiloksaner og mineraloljer ble instrumentoljer ved lav temperatur av gradene 132-07, -08, -19, -21, -21, OKB instrument smøremidler, frostbestandige smøremidler Severol-1, Uniol-3M opprettet.

Som nevnt tidligere, særpreg oligodietylsiloksan er fullt kompatibel med mineraloljer. Tilsetningen av PES-væsker til hydrokarboner forbedrer lavtemperaturegenskapene til sistnevnte. Tabellen viser dataene for viskositetsegenskapene til blandinger av PES-4 flytende og mineralolje i forskjellige forhold.

Tabell 4.

Viskositetsegenskaper for PES-4, mineraloljer og deres blandinger

Disse dataene bekrefter at tilsetning av PES-væsker til hydrokarboner forbedrer lavtemperaturegenskapene til sistnevnte.

Det skal bemerkes at oppførselen til væsken ved høyt trykk har en betydelig effekt på ytelsen til smøremidler. Smøremidler øker viskositeten med økende trykk og til slutt stivner. Studier av endringer i viskositet med økende trykk ved forskjellige temperaturer har vist at oligodietylsiloksaner er preget av den minste endringen i viskositet.

For tiden, av alle andre typer oligoorganosiloksaner, produseres bare PES-væsker i vårt land i industriell skala. Dessuten er Russland den eneste produsenten av PES-væsker i sortimentet.

2. Oligometylfenylsiloksaner (PFMS væsker) er forbindelser med den generelle formel:

(R) 3 Si n O Si (R) 3

(R) 3 Si \u003d (CH 3) 3 Si -, (CH 3) 2 (C 6 H 5) Si -, (CH 3) (C 6 H 5) 2 Si -, (C 6 H 5) 3 Si -

Kjedene av kan bestå av metylfenylsiloksyenheter eller dimetyl- og metylfenylsiloksyenheter.

Innføring av fenylsubstituenter i oligoorganosiloxan øker nivået av intermolekylær interaksjon betydelig på grunn av en økning i stivheten til molekylkjedene, noe som begrenser friheten til atomer og grupper av atomer rundt Si-O og Si-C bindingene, samt på grunn av utseendet til spesifikke intermolekylære interaksjoner på grunn av tilstedeværelsen av oligomerer i sammensetningen aromatiske kjerner. Som et resultat endres de fysiske egenskapene til oligomerer. En økning i viskositet og tetthet, for eksempel, i den første tilnærmingen skjer symbatisk med en økning i antall fenylsubstituenter i.

Denne typen væsker skiller seg fra de som er beskrevet ovenfor ved en betydelig høyere termisk stabilitet og termisk oksidativ stabilitet, som bestemmer de spesifikke områdene for deres bruk. Det er tre hovedanvisninger for bruk av oligoorganosiloksaner som inneholder metyl- og fenylsubstituenter: høyvakuumoljer; varmebærere for høye og lave temperaturer; dispersjonsmedier for varmebestandige oljer og fett.

Oligometylfenylsiloksaner kjennetegnes av en kombinasjon av økt termisk stabilitet, lave glassovergangstemperaturer, lavt damptrykk og kompatibilitet med organiske medier. Noen av applikasjonene for et antall PFMS-væsker presenteres nedenfor:

PFMS-2.5l, FM-1, FM-2, PFMS-13, etc. brukes i diffusjonsvakuumpumper med et ultimate vakuum fra 133,322 nPa til 13,332 μPa

FM-5, FM-6, FM-5.6AP brukes som dispersjonsmedier for lavtemperaturoljer og fett, i lavt lastede høyhastighets kulelagre og freon-kjølemaskiner.

133-79, 133-158, kopolymer 5 og kopolymer 3 brukes som varmebestandige og lavtemperaturmedier i oljer og fett som er effektive i et bredt temperaturområde og i høyt vakuum.

Bruksområdene av oligometylfenylsiloksaner til produksjon av fett dekker både varmebestandige smøremidler, vakuum-antifriksjons smøremidler og spesialinstrumenter, elektrisk kontakt, tetning og smøremidler med ekstremt trykk.

Blant utenlandske produsenter av PFMS-væsker er det slike store aktører som Dow Corning (USA), Wacker (Tyskland), Shin Etsu og Toshiba (Japan). I de fleste tilfeller er produktene produsert av disse selskapene analoge med PFMS-væskene utviklet av våre forskere. PFMS-væsker produsert i utlandet er inkludert i sammensetningene av oljer og smøremidler produsert av selskapene selv, for eksempel et stort utvalg av smøremidler fra Molikot-gruppen.

I vårt land, til tross for det utviklede store utvalget av PFMS-væsker, er deres industrielle produksjon fraværende. Tilbake på 90-tallet, på grunn av en reduksjon i behovet for oligoorganosiloxanes, ble den industrielle produksjonen av PFMS-væsker begrenset, til tross for utvilsom suksess fra våre spesialister, som allerede på den tiden hadde nesten analoger av alle fremmede materialer av denne typen (Tabell 5).

En kraftig nedgang i etterspørselen etter oligoorganosiloksaner, spesielt PFMS-væsker, på 90-tallet førte til at produksjonen ble avsluttet. Samtidig har utviklingen av oligoorganosiloxanes og et utvalg av oljer og smøremidler basert på dem blitt utviklet og utvikles fortsatt i utlandet. Dow Corning-selskapet (USA) har således utviklet en rekke PFMS-væsker av merkene DC-550, DC-510/50, / 100, / 500, / 1000, DC-710 og andre som brukes av selskapet som grunnlag for oljer og smøremidler i temperaturområde fra minus 75 til pluss 232 o C. I vårt land er det utviklet analoger av utenlandske oligomerer. Tabell 5 viser sammenligningsdata for noen oligometylfenylsiloksaner produsert av Dow Corning og utviklet i vårt land.

Tabell 5.

Sammenligningsdata for oligometylfenylsiloksaner produsert av Dow Corning (USA) utviklet i Russland

Gruppen av halogenholdige oligoorganosiloksaner som er utviklet og for tiden brukt, inkluderer oligoorganosiloksaner som inneholder klor (diklorfenylsubstituenter) og fluor (γ-trifluorpropylsubstituenter) atomer i molekylene deres.

Oligoorganosiloksaner som inneholder halogen i en organisk substituent har et unikt sett med egenskaper. De er mer polare i forhold til andre typer oligoorganosiloksaner, har forbedret smøreevne og begrenset antennbarhet. Tilstedeværelsen av et halogen i en organisk substituent, i tillegg til å forbedre smøreegenskapene til væsker, endrer alle andre indikatorer: viskositet, brytningsindeks, flytepunkt og andre.

På grunn av sin natur er de utviklede oligometyl- (halogenorgano) siloksanene komplekse blandinger av molekyler som avviker både i polymerisasjonsgrad og sammensetning.

GNIIKHTEOS har utviklet og introdusert i produksjon tre typer siloksanvæsker med halogen i organiske substituenter:

A) Oligoorganosiloxaner som inneholder dimetyl- og diklorfenylsiloksy-enheter (væsker 162-70, 162-170ВВ, 162-389 og andre) har høye fysisk-kjemiske egenskaper: høy smøreevne, lave flytepunkter (opp til minus 90 ° C), lav avhengighet av viskositet av temperatur, økt strålingsmotstand. De brukes mye som baser for instrumentoljer og fett. Spesielt brukes væske 162-170VB som grunnlag for instrumentoljer, fett som fungerer under dypvakuum og vibrasjonsbelastninger fra mikroelektriske motorer med lav startspenning.

B) Oligoorganosiloksaner som inneholder γ-trifluorpropylsubstituenter. (FS væsker). Det er utviklet en rekke FS-væsker med et viskositetsområde fra 20 til 1200 cst ved 20 ° C. Ulike merker av fluorholdige oligoorganosiloxaner brukes som hovedkomponent i motoroljer, arbeidsfluider for smøring av kompressorer i mikrokryogene systemer, i hydrauliske systemer av pumpeenheter, flytende smøremidler for dype urmekanismer, grunnlaget for instrument og fett som brukes under ekstreme forhold ved temperaturer opp til 300 o С

C) Oligoorganosiloksaner som inneholder både diklorfenyl- og γ-trifluorpropylsubstituenter ved silisiumatomet (FHS-væske) er effektive ved temperaturer opp til 250 ° C i hydrauliske systemer, hydrauliske støtdempere og andre systemer med stål-på-stål-friksjonsenheter, og gir under disse forhold en økt smøreevne og stabil ytelse. I komplekset av egenskaper som bestemmer den praktiske verdien av oligoorganosiloksaner, er en av de viktigste egenskapene antifriksjon, ekstremt trykk og antislipegenskaper. Studien av smøreegenskapene til PCS-væsker viste at samtidig tilstedeværelse av diklorfenyl- og γ-trifluorpropylsubstituenter i oligomeren gir en synergistisk effekt ved grensefriksjon. PCS-væsker har bedre smøreegenskaper sammenlignet med væsker som bare inneholder diklorfenyl- eller γ-trifluorpropylsubstituenter ved silisiumatomet. Den mest studerte representanten for denne typen oligoorganosiloxaner er flytende 169-36, som er en varmebestandig væske med høy smøreevne, lav brennbarhet, som er grunnlaget for smøremidler, og er også designet for å fungere i støtdempere av forskjellige typer (blad, teleskopisk) for tungt generelt utstyr.

GNIICHTEOS har utviklet og undersøkt andre typer oligoorganosiloksaner som inneholder slike organiske substituenter som tienyl, β-cyanoetyl, β-adamantyletyl, fenentrenyl og andre. De utviklede oligoorganosiloksanene er utvilsomt av stor praktisk interesse, men på grunn av mangel på råvarer er de foreløpig dårlig tilgjengelige.

For tiden utfører GNIIKHTEOS et bredt spekter av arbeider for å lage oligoorganosiloxaner - baser av oljer og smøremidler med høyere forbrukeregenskaper, som er oligomerer med blandede substituenter, store substituenter, og forbedrer også teknologien for å produsere oligoorganosiloxaner for å forbedre kvaliteten og stabilisere egenskapene.

Forskning utført de siste årene har gjort det mulig å oppnå oligoorganosiloxaner med høye smøreegenskaper (diameteren på slitasjepunktet på en frikoblingsfriksjonsmaskin er mindre enn 0,42 mm ved en temperatur på 20 ° C, 1450 o / min, 196 N, 60 min, "stål-stål"), med lav avhengighet av viskositet av temperatur og lave verdier av flytepunkter (opp til minus 120 ° C).

Analyse av bruken av oligoorganosiloksaner som et dispersjonsmedium i produksjonen av smøremidler til forskjellige formål i vårt land viste at av litt forskjellige smøremidler er bare litt mer enn 20 navn basert på bruk av organiske silisiumvæsker. Samtidig inneholder sortimentet av silikonbaserte fett produsert, for eksempel bare av Dow Corning (USA), mer enn 50 navn.

Det bør bemerkes at dannelsen av oljer og smøremidler som er effektive under ekstreme forhold (høye og lave temperaturer, høye fallverdier, høyt trykk, motstand mot stråling forskjellige typer) er umulig uten bruk av oligoorganosiloksaner.

Etter vår mening vil intensiv forskning innen syntese og produksjonsteknologi av oligoorganosiloxanes utført i Russland, og spesielt på GNIIKHTEOS, innsats for å introdusere nye materialer i forskjellige teknologigrener, arbeid med å skape et nytt storskala kompleks for produksjon av organosilikonmaterialer, tillate de kommende årene å endre seg denne situasjonen.

ORGANOSILIKONVÆSKER

POLYMETHYLSILOXA NYE VÆSKER (PMS) representerer polymerer med lineær og forgrenet struktur med den generelle formelen:

(CH3) 3 SiO n Si (CH3) 3

De skiller seg fra andre organosilikonpolymerer i sin flatere temperaturviskositetskurve. Viskositeten til PMS, avhengig av molekylvekten, kan variere fra 1,5 til 1. 10 6 cSt. Utmerkede overflateaktive egenskaper av PMS gjør det mulig å bruke dem mye som overflateaktive og skumdempende tilsetningsstoffer, klebemidler, smøremidler, varmebærere osv. I tillegg er de korrosjonsbestandige og har høye dielektriske egenskaper.

Grunnleggende egenskaper for nye væsker polymetylsiloks og deres bruksområder

POLYMETHYLPHENYLSI LOXANE VÆSKER er lineære oligomerer med den generelle formelen:

R [М 2 SiO] n SiO [МФSiO] m SiR, hvor R \u003d (СН 3) 3 eller С3 (С 6 Н 5) 2, М \u003d СН 3, Ф \u003d С 6 Н 5

Polymetylfenylsiloksan (PFMS) væsker har økt termisk stabilitet, lavt damptrykk, lav flyktighet og høye flammepunkter. Grensene for tillatte driftstemperaturer for disse væskene, avhengig av sammensetningen, varierer fra -60 til +250 o C (langvarig) og opp til +350 o C (kortsiktig).

Hovedegenskapene til PFMS og deres bruksområder er vist i tabellen.

Merknader:

Brytningsindeksen n D 20 for alle væsker varierer fra 1.451 til 1.1.58.

Varmekonduktivitetskoeffisienten ved 20 ° C for PFMS er fra 0.135 til 0.149 W / (m. K).

Den gjennomsnittlige varmekapasiteten til PFMS-væsker ved 30-100 ° C er i området 1,57 - 1,918 kJ / (kg. K).

Dielektriske egenskaper ved 20 ° C:

 v, Ohm. cm 10 12 - 10 14

 ved 10 3 Hz 2,7 - 3,0

tg . 10 4 ved 10 3 Hz 1-7

POLYETHYLSILOXANE VÆSKER

Polyetylsiloksanvæsker er blandinger av oligomerer med en generelt lineær struktur med den generelle formelen:

Spesifikke trekk ved polyetylsiloksanvæsker er deres gode kompatibilitet med mineraloljer og syntetiske oljer, gode smøreegenskaper, lavt flytepunkt (under -70 ° C) og inertitet med hensyn til de fleste byggematerialer.

Væsker av polyetylsiloksan er fargeløse, luktfrie og kjemisk inerte. De er løselige i aromatiske og klorerte hydrokarboner, uoppløselige i lavere alkoholer og vann.

Væsker av polyetylsiloksan er giftfri og eksplosjonssikker.

For tiden produseres polyetylsiloksanvæsker av følgende merker: PES-2, PES-3, PES-4, PES-5, væske nr. 7, 132-24, 132-25, 132-316.

Grunnleggende egenskaper av polyetylsiloksanvæsker (GOST13004-77)

Bruksområder

Polyetylsiloksanvæsker av merkene PES-3 og PES-4 brukes i hydrauliske systemer (kjøle- og arbeidsfluider), i enheter (smøreoljer), og fungerer også som grunnlag for oljer med lav temperatur.

Disse væskene sørger for stabil drift av enheter og mekanismer i det fjerne nord. De gode dielektriske egenskapene til polyetylsiloksaner gjør at de kan brukes som arbeidsfluider i elektromekanikk. De brukes ved driftstemperaturer fra minus 70 til 150 0 С.

Av største interesse er PES-5 væske, som har en kombinasjon av egenskaper som høyt flammepunkt, lavt flytepunkt, bred viskositetsvariasjon og god smøreevne.

Det er mye brukt i forskjellige bransjer:

I den kjemiske og petrokjemiske industrien:

Hovedkomponenten i spinnesammensetningen som brukes til fremstilling av ledningsstoff for dekkindustrien. Styrker fiberen, forbedrer kvaliteten på dekkprodukter,

Anti-klebemiddel og modifiseringsmiddel i produksjon av pressematerialer, glassfiberplast,

Anti-støv tilsetningsstoff i produksjonen av fargestoffer.

Varmebærer ved 150-200 ° C i åpne systemer og ved 180-250 ° C i lukkede systemer,

Grunnlaget for anti-klebende emulsjoner på fabrikker av industrielle gummivarer,

Mykner ved produksjon av gummiprodukter,

Fettfett for generell bruk,

I parfymeindustrien:

Base av kremer, tilsetningsstoff til leppestift og mascara,

Grunnlaget for antiinflammatoriske salver for dyrehold,

I luftfarts- og bilindustrien:

Dempingsvæske, flytende smøremiddel, base for demping av væsker, varmebærer.

Væske 132-24 brukes som et flytende smøremiddel for metall-til-metall og metall-gummi gnidningsflater og som en base for generelle smøremidler, inkludert for luftfart.

POLYORGANOSILOX ANNE VÆSKE DIELECTRICS.

Polyorganosiloksan dielektriske væsker ((PES - D) 132-12D GOST 10916-74; PES - 3D TU6-02-688-76; (Siltan) 136-163 TU6-02-697-76) deres dielektriske egenskaper avhenger lite av frekvensen strøm og temperatur.

Hovedegenskapene til polyorganosiloksan dielektrikum er vist i tabellen:

Brukes til impregnering av kondensatorer og fylling av piezoelektriske sensorer.

POLYMETHYLETHYLSIL OXANE VÆSKER

Væsker 132-234 (TU 6-02-1-041-92) og 132-244 (TU 6-02-1-019-90) er polydisperse blandinger av polyetylmetylsiloksanoligomerer med et kokepunkt over 250 ° C og varierer i forskjellige forhold metyl- og etylsubstituenter og viskositetsområder.

De viktigste egenskapene til metyletylsiloksa nye væsker

Metyletylsiloksan nye væsker kombinerer de positive egenskapene til både metylsiloksan og etylsiloksanvæsker. De kombinerer godt med mineraloljer og syntetiske hydrokarboner, er giftfri, korrosjonsbestandige og har et lavt flytepunkt under minus 100 0 C. På grunn av deres spesielle sammensetning av metyletylsiloks, kjennetegnes de nye væskene av forbedret ytelse og egenskaper og er et godt grunnlag for smøremidler med lave temperaturer med et lavt bruddmoment negative temperaturer og kan brukes i temperaturområdet fra -100 til +200 o C og i dypt vakuum.

I tillegg til det direkte formålet med metyletylsiloks, kan de nye væskene brukes som: hydrauliske væsker for hydrauliske drivenheter, hydrauliske løftere, hydrauliske bremser og kontrollsystemer i forskjellige klimatiske forhold, kompressorolje for kjøleenheter til husholdninger, varmebærere og kjølemidler.

POLYORGANOSILOX ANNE VÆSKER MED POLARGRUPPE I ORGANISK UTSETT.

Generell formel for fluorsiloksanvæsker:

Generell formel for klorsiloksanvæsker:

Generell formel for fluorklorsiloksanvæsker:

Disse væskene er oligomerer som inneholder halogen (klor eller fluor) i den organiske substituenten. Avhengig av strukturen og innholdet av polare grupper, varierer egenskapene til oligomerer over et bredt spekter.

Disse polyorganosiloksanene er fargeløse gjennomsiktige væsker, uoppløselige i vann, men løselige i ketoner, i aromatiske og klorerte hydrokarboner; ikke forårsake korrosjon av metaller (stål, aluminium, bronse, etc.) i et bredt temperaturområde. Grensene for tillatte driftstemperaturer bestemmes av væskesammensetningen og varierer fra minus 100 til pluss 200-300 ° C under kontinuerlig drift og opp til 350 ° C i kort tid.

Halogenholdige væsker har forbedrede smøreegenskaper sammenlignet med polymetyl- og polymetylfenylsiloksaner, høy motstand mot ioniserende stråling.

Hovedegenskapene til polyorganosiloksanvæsker med en polargruppe i en organisk substituent er vist i tabellen:

Væske 161-44:

Hovedkomponenten i høytemperaturolje VT-301 brukes som en arbeidsfluid i rakett, som en base for en arbeidsfluid for smøring av kompressorer med en innvendig kjøleribbe for mikrokryogene systemer.

Væsker 161-45 og 161-178:

Arbeidsvæsker med økt smøreevne for arbeid i gyrosystemer av hydrauliske direktevirkende elektriske pumpeenheter, flytende smøremidler for dypvaktmekanismer og andre enheter med økt pålitelighet

Væske 161-52BV:

Flytende smøremiddel og base for instrumentoljer og fett som fungerer under høyt vakuum. Grunnlaget for effektive skumdempere for organiske medier.

Væske 162-70:

Grunnlaget for instrumentoljer, en arbeidsfluid for utvikling og testing av høye temperaturenheter og hydrauliske systemer med et driftstemperaturområde fra minus 60 ° C til pluss 200 ° C i lang tid, ved 250 ° C i kort tid.

Væske 162-70VV:

Instrumentolje, bunn av fett og fett, fungerer under høye vakuumforhold og har et lavt dreiemoment.

Væsker 169-36 og 169-389:

Varmebestandig, høyt smørende, lite brennbar arbeidsfluid i forskjellige typer støtdempere (teleskopisk, padle) for tungt belastet bakketransportutstyr.

Eksempler på bruk av organiske silikonvæsker.

1. Arbeidsvæsker for vakuumpumper - væskekvaliteter PFMS-2 / 5l, FM-1, 119-229

2. Varmeoverføringsvæsker ved høy temperatur - PFMS-4

3. Varmeoverføringsvæsker ved lav temperatur - PMS-1.5r

4. Fugematerialer i øyekrokirurgi - stoffer "lett silikon" og "tung silikon".

Blant polymetylsiloksaner er et spesielt sted okkupert av oligometylsiloksan i form av et "lett silikon" stoff som brukes som en komponent i operasjoner utført i øyemikrokirurgi for alvorlige former for retinal løsrivelse av øynene komplisert av traumer eller øyesykdommer og tidligere referert til inoperable tilfeller. Slike øyne er preget av en alvorlig tilstand - grov ødeleggelse av glasslegemet, degenerative endringer i netthinnen, linsens opasitet osv.

Egenskaper for stoffet "lett silikon":

Viskositet ved 20 ° С, mm 2 / s I type 1000 - 1500

II type 2500 - 4500

Tetthet ved 20 ° C, g / cm3 0,97 - 0,985

Volatilitet,% masse< 0,1

< 2,1

vandig pH-titrering 6-7

Indikatorer for stoffet samsvarer fullt ut med den utenlandske analogen produsert av firmaet "Adatomed".

Under behandlingen er "lett silikon" alltid plassert i den øvre delen av øyeeplet, noe som gjør det mulig å bruke den til øvre tårer og tårer i netthinnen, samt endringer i periferien av fundus.

På basis av en kopolymer av polydimetylsiloksan og metyl--trifluorpropylsiloksan med en lineær struktur, ble det oppnådd en variant av stoffet "tung silikon". Dens egenskaper:

Viskositet ved 20 ° C, cps 1000 - 4500

Tetthet ved 20 ° C, g / cm 3 1,06 - 1,08

Volatilitet,% masse< 0,1

Polydispersitet, M m / M n< 2,1

Det tunge silikonstoffet har blitt brukt med positive resultater i behandlingen av øyne komplisert av traumer og diabetisk retinopati.

5. Skumdempere... Organosilicon flytende skumdempere er effektive ved betydelig lavere konsentrasjoner enn organiske skumdempere. De har økt termisk stabilitet, er kjemisk inerte overfor de fleste stoffer, praktisk talt ikke-flyktige og kan brukes til å slukke skum i vandige og ikke-vandige medier med forskjellige pH-verdier - i destillasjonsprosesser, vakuumdestillasjon, fordampning etc. Forbruket av disse skumdempere varierer fra 0,001 til 1 g / l. Organosilicon-skumdempere har funnet anvendelse i den kjemiske, petrokjemiske, oljeraffinering, masse og papir, tekstil og farmasøytisk industri.

De viktigste egenskapene til flytende organisk silisiumdempere er presentert i tabellen.

6. Kjølevæske for transformatorer... Væske 131-434 er beregnet for bruk som kjølevæske i kraftige brannsikre transformatorer. Tåler sammenbruddsspenning ved 50 Hz frekvens ikke lavere enn 50 kV / mm.

SAMMENSETNINGSMATERIALER BASERT PÅ ORGANOSILIKONVÆSKER

Silikonvæsker til hydraulisk støtdemper av kjernekraftverk representerer komposisjoner av oligoorganosilok sans med tilsetningsstoffer av karakterer: 131-209, 133-257

De brukes med suksess i hydrauliske støtdempere fra kjernekraftverk, spesielt i seismisk farlige områder med en belastning på 50 til 170 tonn, samt med en økt last fra 170 til 450 tonn på innenlandske atomkraftverk og stasjoner i nærheten av utlandet siden 1985 (Balakovo NPP, Rostov NPP, Kalinin NPP , Rivne NPP, armensk NPP). Væskene har unike egenskaper og brukes med hell i 8-10 år uten erstatning.

Slipp herdeforbindelser - komposisjoner basert på oligoorganosiloks av sanitære væsker.

Slipemidler "varm" (VSK-5, 131-458 og "kald" (SK-223) herding er beregnet for bearbeiding av metallformer som brukes til dannelse av komposittpolymermaterialer - glassfiber, karbonfiberarmert plast, borplast på et epoksybindemiddel, stivt polyuretanskum , polymetylmetakrylater Etter herding danner de harde gjennomsiktige belegg på overflaten av formen og har anti-klebende egenskaper med hensyn til materialet som dannes.

De brukes i støpeprodukter for luftfart, sport og medisinske (linser) formål.

Smøresammensetninger S-211 og S-236 , effektiv i temperaturområdet fra minus 60 0 С til pluss 200 0 C, er designet for å beskytte flyets hydrauliske system mot lekkasjer i arbeidsmediet (landingsutstyr, klaffer osv.) For å sikre normal drift av eksternt utstyr og instrumenter. Det er tillatt å bruke disse smøremidlene i vakuuminstallasjoner, lagre av gyroskoper, i friksjonsenheter av bakkemekanismer som fungerer i vakuum, samt som et buffermedium for glassoptiske bevegelige kontakter.

Emulsjoner

Polyorganosiloksanvæsker danner stabile olje-i-vann-emulsjoner, som er en hvit kremaktig masse. Vandige emulsjoner av organiske silisiumvæsker produseres med 50-70 vekt%. konsentrasjon og påføres fortynnet. Den opprinnelige emulsjonen er blandbar med vann i alle forhold, fortynningsstabiliteten er mer enn 24 timer.

Hovedegenskapene og anvendelsene av emulsjoner er vist i tabellen.

Oljer og fett

CIATIM-221 fett- basert på væske av polyetylsiloksan. Driftstemperaturområde fra -60 til +150 ° C (i kort tid opp til +180 ° C). Fettet er uoppløselig i vann, kjemisk motstandsdyktig og inert mot gummi og andre polymere materialer... Fettet har vist seg godt i rullende lagre, og blir også mye brukt i gummi-metallfriksjonspar for å smøre gummipakninger på pneumatiske sylindere. Det er mye brukt i de samlede lagrene av forskjellige typer fly. Fettet brukes med hell i lagre av flymaskiner, instrumentlagre og lett lastede girkasser. Som instrumentsmøremiddel kan det brukes ved atmosfærisk trykk og under vakuum.

Smør OKB-122-7 - basert på væske av polyetylsiloksan Temperatur påføringsområdet er fra -60 til +120 o C. Fettet er preget av høy vannmotstand, kolloidal og kjemisk stabilitet, samt gode beskyttende egenskaper. Fettet brukes mye som et flerbruksinstrumentfett til fly og andre elektriske maskiner, presisjonsmekanismer, presisjonslagre, etc.

Oljer 132-08, 132-20 -basert på polyetylsiloksanblanding med mineraloljer. Brukes som instrumentoljer ved lav temperatur.

Silikonvæsker (silikonvæsker, silikonoljer) - oligoorganosiloxanes som ikke inneholder funksjonelle grupper for påfølgende polymerisering, med lukkede ikke-reaktive enheter. De er væsker med forskjellige viskositeter, flytpunkt og glassovergangstemperatur, varmebestandighet og andre egenskaper.

Egenskaper av silikonvæsker

Silikonvæsker representerer en bred gruppe av svært effektive oligomere stoffer med et kompleks av egenskaper som bare er iboende i denne klassen av polymere forbindelser, og ikke gjentas i noen andre for tiden kjente naturlige eller syntetiske materialer.

De har lave glassovergangstemperaturer og tap av fluiditet (-60 ° C ... -130 ° C) og samtidig høy termisk stabilitet (200 ° C ... 350 ° C), lavt damptrykk og lav flyktighet, lav avhengighet av viskositet, dielektrisk og andre egenskaper på temperatur, betydelig kompressibilitet og høyt størkningstrykk, lav overflatespenning (18 - 26 mN / m) og høy mobilitet, høy hydrofobisitet og lyofilisitet, lav avhengighet av viskositet på skjærhastighet, samtidig som man opprettholder et bredt spekter av Newton-strøm ved viskositet opp til 1500 mm2 / s. Noen flytende siloksaner er preget av en betydelig økning i parametrene for termofysiske egenskaper (varmekapasitet og varmeledningsevne) i de kritiske og superkritiske områdene trykk og temperatur.

Avhengig av sammensetning og struktur blandes silikonvæsker i alle forhold med mange organiske medier, eller de er ikke helt blandbare.

Strålingsmotstanden til flytende siloksaner avhenger også av sammensetningen og strukturen til molekylene. De kan utvise høy motstand (opptil 2 Mrad), eller de kryssbinder for å danne en gel i en dose på (1,5 - 3) × 104 rad.

Avhengig av sammensetningen og strukturen til molekylene, har silikonvæsker god smøreevne for forskjellige friksjonspar eller har ingen smøreegenskaper i det hele tatt. Sammensetningen og strukturen til oligomermolekyler påvirker spesielt de reologiske egenskapene til væsker i et bredt temperaturområde. For noen strukturer observeres en uregelmessig lav avhengighet av viskositet av molekylvekt, noe som er viktig for alle slags dempingsinnretninger.

Strukturen av organiske radikaler som rammer inn siloksankjeden, strukturen til silikonrammen, samt tilstedeværelsen og naturen til endegrupper i molekylene bestemmer mekanismen og temperaturen for termisk og termooxidativ nedbrytning av siloksaner, som til slutt bestemmer de tillatte temperaturgrensene for drift av oligomerer. Inertitet eller reaktivitet avhenger også av strukturen og sammensetningen av væsken. Imidlertid er oligomerer som ikke inneholder funksjonelle grupper fullstendig inerte og forårsaker ikke korrosjon i de aller fleste metaller og legeringer. De er også ikke-aggressive mot levende organismer.

Strukturen til oligomerer, avhengig av metoden og betingelser for syntese, kan være forskjellig: oligomerer med en lineær eller forgrenet struktur, syklisk eller syklolinær, eller en kombinasjon av begge. De kan ha betydelig eller lav polydispersitet i molekylvektsammensetningen av blandingen av oligomerhomologer.

Påføringsområde for silikonvæsker

De nevnte trekk ved egenskapene til silikonfluider bestemmer også områdene for mulig anvendelse av disse forbindelsene. Deres første og viktigste egenskap - en flytende tilstand i et bredt temperaturområde - bestemte rekkevidden for deres bruk som flytende arbeidsmedier for forskjellige enheter og mekanismer, dispersjonsmedier for smøreoljer og fett, vaselin og pastaer, varmebærere. Høye dielektriske egenskaper og deres lave avhengighet av temperatur bestemte bruken av silikonvæsker som flytende dielektrikum i enheter, transformator- og kondensatkonstruksjon, og kombinasjonen av disse egenskapene med hydrofobicitet - i elektroniske enheter. Lav glassovergang og størkningstemperaturer i kombinasjon med varmebestandighet har gjort det mulig å anvende dem med hell innen romteknologi, flykonstruksjon, instrumentproduksjon; lav overflatespenning - som frigjøringsmidler og antiskummidler.

Strukturen av silikonvæsker

Flytende polysiloksaner kan være:

Egenskapene deres er vesentlig forskjellige. Lineære molekyler kan krølle seg til en spiral. De er preget av høy fleksibilitet og fri rotasjon av grupper rundt Si-C og Si-O-bindinger, har liten begrenset mobilitet og et minimum av fri energi. De strukturelle egenskapene til lineære oligomerer fører til en lav avhengighet av deres viskositet og andre egenskaper på temperatur, til lave glassovergangs- og smeltetemperaturer, lav kohesjonsenergi og viskøs strømning. De har elastisk kompressibilitet.

Oligomerer med en syklisk molekylær struktur har i varierende grad deformert seg fra den plane strukturen og spenningen til bindingsvinklene til siloksanbindingen. Deres frie energi og entropi er henholdsvis forskjellige fra oligomerer med lineære molekyler. Flyten av slike strukturer hindres, noe som manifesterer seg i en større avhengighet av viskositeten til temperaturen. Syklosiloksaner danner lettere krystallstrukturer, har høyere tetthet og brytningsindeks, er mindre utsatt for overkjøling, og omorganiserer relativt raskt langs siloksanbindinger til større molekyler med lavere spenning i syklusen, noe som er ledsaget av en økning i gjennomsnittlig molekylvekt og viskositet.

Forgrenede oligomerer, på grunn av deres asymmetriske struktur, har en løsere struktur, krystalliserer ikke i et visst optimalt forhold mellom forgrening, danner spoler lettere når de avkjøles, deres reologiske egenskaper er mindre avhengige av molekylvekt og temperatur.

Polydimetylsiloksanvæsker

Den mest brukte teknologien er den enkleste klassen av silikonvæsker - polydimetylsiloksaner.

I utgangspunktet brukes to typer polydimetylsiloksaner i praksis:

har det industrielle merkevaren "PMS-r" og skiller seg fra hverandre i det totale antall lenker n og m, og i forholdet mellom disse koblingene.

Sykliske polydimetylsiloksanvæsker brukes sjelden i industrien. Et av de få eksemplene er PMS-200A væske, som er en blanding av oligomerer med lineær og syklisk struktur, og som hovedsakelig brukes som et skumdempende additiv.

Lineære polydimetylsiloksaner

Molekyler lineær polydimetylsiloksaner bygges regelmessig, symmetrisk. Bare den terminale trimetylsiloksygruppen bryter symmetrien, som på grunn av mobiliteten til metylradikalene som ligger ved det terminale silisiumatomet, danner en slags "paraply" -struktur. Dette strukturelle trekk ved lineære polydimetylsiloksaner bestemmer deres evne til å danne krystallstrukturer ved lave temperaturer (-60 ° C ... -70 ° C).

I oligomerer med lav molekylvekt hindres dannelsen av krystallstrukturer av den tette ordningen av endegrupper. I slike oligomerer kan krystallisering forekomme ved -70 ° C ... -82 ° C. I lengre kjeder, når endegruppene er atskilt med en lang, regelmessig konstruert kjede, viser evnen til å danne krystallstrukturer seg allerede i temperaturområdet -40 ° C ... -60 ° C. I dette temperaturområdet mister polydimetylsiloksaner mobiliteten og krystalliserer seg lenge før glassovergangstemperaturen, lik -123 ° C.

Fleksibiliteten og spiralformede strukturen til polydimetylsiloksanmolekylet bestemmer de reologiske egenskapene til oligomerer. Avhengig av verdien på nav. de har en viskositet på 0,65 til 1 × 106 mm2 / s. I praksis er det viskositeten som fungerer som den viktigste ytelsesegenskapen til polydimetylsiloksaner. Viskositeten til polydimetylsiloksaner øker monotont med en økning i molekylvekten.

Brytningsindeksen, tettheten og overflatespenningen, så vel som aktiveringsenergien til den viskøse strømmen av silikonfluider, øker med økende viskositet, og nærmer seg asymptotisk visse grenseverdier, og forblir deretter konstant, uavhengig av viskositet. Grenseverdiene for de grunnleggende fysiske egenskapene oppnås for polydimetylsiloksaner med en viskositet i størrelsesorden 500 - 1000 mm2 / s. Denne omstendigheten gir grunn til å dele dem i to grupper: lav viskositet, for hvilken en avhengighet av egenskaper av viskositet observeres, og høy viskositet, for hvilken en slik avhengighet ikke blir observert. Polydimetylsiloksaner - representanter for disse gruppene oppfører seg annerledes under strømning: førstnevnte er newtonske væsker, sistnevnte er preget av unormal viskøs strømning.

De relativt lave tetthetsverdiene for flytende polydimetylsiloksaner (820 - 980 kg / m3) forklares med tilstedeværelsen i dem av fri rotasjon av metylgrupper rundt Si-C-bindingen, som ikke stopper selv ved -196 ° C. En ytterligere løsningseffekt på pakningen av molekyler i polydimetylsiloksaner utøves av rotasjonen av individuelle fragmenter av molekyler rundt Si-O-bindingen.

Silikonvæsker er preget av en høy kompressibilitetsverdi, som er assosiert med spiralstrukturen til molekylære kjeder, elastisk deformert under trykk. For eksempel er den relative volumendringen ved 25 ° C med et trykkendring fra 0,1 til 10 MPa for PMS-1 8,8%, for PMS-100 - 7,3%, mens den relative endringen i volumet av parafin- eller fluorkarbonoljer under slike forhold ikke overstiger 4,45 - 4,95% ...

Flytende polydimetylsiloksaner har en lav overflatespenning, som ved 20 ° C øker fra 15,5 mN / m til 21 mN / m for polydimetylsiloksaner med en viskositet på 100 - 150 mm2 / s og høyere, og endres ikke lenger. Den lave overflatespenningen til silikonvæsker er ansvarlig for god spredbarhet på forskjellige overflater og evnen til å utvise vannavstøtende egenskaper, noe som er mye brukt i praksis.

Med en økning i viskositeten øker kokepunktene til flytende polydimetylsiloksaner til 300 ° C, og forblir konstant fra PMS-100. Dette fenomenet er assosiert med begynnelsen av depolymerisering av siloksankjeden ved 300 ° C når koking av oligomeren er forbundet med frigjøring av depolymeriseringsprodukter med lavere molekylvekt.

Polydimetylsiloksaner med lav viskositet brenner dårlig under normale forhold. Polydimetylsiloksaner med høyere molekylvekt brenner ikke i seg selv, men ved oppvarming avpolymeriserer de for å danne flyktige dimetylsyklosiloksaner som er i stand til å brenne.

Forgrenede dimetylsiloksaner

Dimetylsiloksaner forgrenet bygninger - dimetyl (metyl) siloksaner - produsert under merkene PMS-r og en digital indeks som karakteriserer verdien av kinematisk viskositet. I likhet med sine lineære kolleger er de fargeløse gjennomsiktige væsker med en viskositet på 1 til 400 mm2 / s. På samme måte som dimetylsiloksaner er dimetyl (metyl) siloksaner blandinger av molekyler med forskjellige grader av polymerisasjon, men deres sammensetning er mer kompleks enn sammensetningen av dimetylsiloksaner, siden dimetyl (metyl) siloksaner kan inneholde, sammen med molekyler av varierende grad av forgrening, molekyler med en rent lineær struktur.

Hovedforskjellen mellom forgrenet dimetyl (metyl) siloksaner og lineære dimetylsiloksaner med samme viskositet er at de ikke har noen tendens til å krystallisere med et visst innhold av forgrenede metylsilsesvioksanenheter. Når de er avkjølt, mister slike dimetyl (metyl) siloksaner merkbart sin fluiditet under påvirkning av små skjærkrefter ved en temperatur på ca. -110 ° C og deretter glassete. Ved oppvarming blir dimetyl (metyl) siloksaner umiddelbart viskøse.

Hovedårsaken til undertrykkelse av krystallisering i dimetyl (metyl) siloksaner anses å være et brudd på regelmessigheten av strukturen til siloksankjeder når metylsilsesquioxan-enheter blir introdusert i deres sammensetning. Det optimale forholdet mellom metylsilseskioksy og dimetylsiloksyenheter i oligomerer av PMS-r-typen bør betraktes som et forhold i størrelsesorden 1: 5, hvor minimum flytpunkt for oligomerer av den vurderte sammensetningen blir observert, uavhengig av gjennomsnittslengden på kjedene deres, innen 8-50 enheter. Ved et lavere forhold mellom metylsilseskioksy og dimetylsiloksyenheter i oligomerer, observeres en kraftig økning i flytepunkter, noe som sannsynligvis skyldes krystallisering av lineære dimetylsiloksankjeder inneholdt i slike oligomerer, som også involverer krystalliseringsprosessen seksjoner av kjeder med dimetylsiloksyenheter av forgrenede molekyler. Med en større verdi av dette forholdet oppstår en økning i flytepunktet på grunn av en økning i intermolekylær interaksjon i slike oligomerer og en betydelig økning i viskositeten.

Når det gjelder fysiske egenskaper, er dimelil (metyl) siloksanvæsker veldig nær analogene til den lineære strukturen. Ikke bare er egenskapene til oligomerer PMS og PMS-r nær ved 20 ° C, men også arten av deres endring med endringer i temperatur og trykk. Temperaturavhengighetene av viskositeten til dimetyl (metyl) siloksaner og lignende dimetylsiloksaner faller sammen. Som med dimetylsiloksaner, med økende trykk, observeres en betydelig økning i viskositet, og jo mer, jo lavere temperatur.

Den dielektriske konstanten til dimetyl (metyl) siloksaner er litt høyere enn dimetylsiloksaner med samme viskositet, og denne forskjellen forblir jevn ved høye temperaturer.

Polymethylsiloxanes Merker og applikasjoner

Utvalg av polymetylsiloksaner

Av hele spekteret av organiske silikonvæsker er det polydimetylsiloksaner som er mest representert på markedet. I den innenlandske industrien er disse allment kjente dimetylsiloksanvæsker, produsert i samsvar med GOST 13032-77.

PMS- og PMS-r-væsker har et bredt spekter av egenskaper avhengig av sammensetning, struktur og molekylvekt. Hovedindikatoren som bestemmer applikasjonsfeltet, som allerede nevnt, er kinematisk viskositet, hvis verdi er inkludert i væskemerket. Oligomerer av denne gruppen organosiloksaner er klassifisert etter bruksområder som følger:

• væsker PMS-1 ÷ PMS-2 brukes som kjøle- og dempevæsker i enheter opp til -60 ° C;
• væsker PMS-10 ÷ PMS-1000 brukes som dempende, støtdempende, hydrauliske væsker i innretninger og mekanismer, samt dispergeringsmedier for fett, vaselin og pasta, som har bevist seg, spesielt i stengeventiler gassrørledninger;
• væsker med en viskositet på mer enn 10000 mm2 / s brukes som dempende væsker i enheter, dempere av vridningsvibrasjoner i diesellokomotivkonstruksjon og som dispersjonsmedier i fett med høy viskositet;
• væsker med en forgrenet molekylær struktur PMS-1r ÷ PMS-3r brukes i enheter og mekanismer som kjøling og demping opp til -100 ° C, og PMS-10r ÷ PMS-400r som dispersjonsmedium i oljer og smøremidler og dempevæsker ved lav temperatur.

Fra utenlandske analoger av PMS-væsker kan vi nevne lineære silikonvæsker. WACKER AK SILIKONVÆSKEprodusert av et tysk selskap WACKERog med kinematisk viskositet fra 0,65 til 1 000 000 mm2 / s.

Siden dimetylsiloksanvæsker har lave overflatespenningsverdier (18 - 20 mN / m), blir de også mye brukt som skumdempende tilsetningsstoffer i mineraloljer. God spredning og fravær av bobler i lakk og belegg, samt høy poleringsevne i polering er gitt av PMS væsker med små tilsetninger til disse materialene.

De dielektriske egenskapene til dimetylsiloksaner og arten av deres avhengighet av temperatur indikerer de høye dielektriske kvalitetene til PMS-væsker. Hvis vi tar i betraktning at silikonvæsker ikke danner ledende karbonpartikler under elektrisk sammenbrudd eller lysbue, blir det klart at de kan brukes som flytende dielektrikum i transformatorer og andre elektriske enheter. Polydimetylsiloksanvæske har vist seg godt som transformatorvæske POWERSIL FLUID TR 50 av WACKER.

Smøreegenskaper for PMS-væske

PMS-væsker har lave smøreegenskaper under friksjon mellom stål og stål, men noen kombinasjoner av gnidningspar, for eksempel bronse - stål, messing - plast, fungerer tilfredsstillende med hydrodynamisk smøring med flytende polydimetylsiloksaner. Bruken av PMS som flytende medium i oljer og fett, sammensatt med forskjellige antistofftilsetningsstoffer og dispersjoner, skaper gunstige forhold for selektiv adsorpsjon av tilsetningsstoffer på friksjonsflater og for dannelse av en antislipfilm, som tillater en betydelig økning i trykk og glidende hastighet.

Flytende polydimetylsiloksaner er etsende inert

Flytende polydimetylsiloksaner er etsende inerte stoffer. Under normale forhold og når de varmes opp til 100 ° C - 150 ° C, forårsaker de ikke korrosjon og endrer seg ikke lenge når de passerer luft i kontakt med aluminium og magnesiumlegeringer, bronse, karbon og legeringsstål, titanlegeringer. Egenskapene til PMS-væsker endres ikke ved temperaturer opp til 100 ° C i en luftatmosfære i 200 timer ved kontakt med de listede legeringene. Ved temperaturer på 65 ° C - 100 ° C endrer ikke PMS viskositeten og forårsaker ikke betydelig hevelse eller utvasking av mange polymerer og polymermaterialer.

Silikonvæsker er biologisk inerte

Et annet nyttig trekk ved silikonvæsker er deres biologiske inertitet, og det er derfor de er mye brukt i medisin, kosmetikk og til og med i næringsmiddelindustrien.

For eksempel, tilsetningsstoff E900 er ikke noe mer enn flytende polydimetylsiloksan og spiller rollen som et antiskum når industriell produksjon matvarer. Tilsetningsstoffet blir også brukt som bindemiddel, stabilisator, tekstur, antiklumpemiddel og antiklumpemiddel.

I utgangspunktet tilsettes mat-anti-flammende E900 til steking av fett og oljer, noen typer juice, hermetisert frukt og grønnsaker, som produseres både i glass og i metallbeholdere. I tillegg er stoffet ofte inkludert i syltetøy, syltetøy, syltetøy, gelé og andre matvarer, som er basert på frukt.

I tillegg kan E900-tilsetningsstoffet finnes i produkter laget av frokostblandinger, i konsentrert buljong og supper på boks. Polydimetylsiloksan tilsettes også brus, vin, cider, pisket deig, ferdige blandinger for omeletter og tyggegummi.

Siden 70-tallet av det 20. århundre har silikonvæsker blitt brukt aktivt i produkter for personlig pleie og dekorativ kosmetikk. De mest brukte er cyklopentasiloksan D5 og polydimetylsiloksan, kjent i kosmetikk som dimetikon... Blant de vanligste oppgavene til silikoner i kosmetikk er: å beholde fuktighet, beholde farge, glatte hår og hud, feste produktet på huden, forhindre at fukt eller svette kommer inn i produktet. Silikoner etterlater ikke en klebrig eller fettete følelse. Deres evne til å holde stoffet på huden brukes i vanntette produkter så vel som i solkremprodukter. Dimethicone finnes i de fleste av de populære Pantene-sjampoene.

Effekt av substituenter ved silisiumatomet på egenskapene til oligomerer

Hvis den organiske delen endres i innrammingen av siloksankjeder, med utgangspunkt i den monotone strukturen til dimetylsiloksanmolekyler med bare metylgrupper ved silisiumatomet og introduserer elementer av asymmetri, stivhet, polaritet, konformasjonsinhibering, etc. i strukturen, endrer egenskapene til oligomerer betydelig.

Dette fenomenet blir bekreftet av endringen i egenskapene til organosiloksaner når strukturen til dimetylsiloksaner blir mer kompleks ved å erstatte noen av metylradikalene i dem med andre alkyl- eller arylradikaler. Innføringen av molekyler i kjederammen, for eksempel alkylgrupper med to eller flere karbonatomer og isostrukturer i stedet for metylgrupper ved hvert silisiumatom, påvirker viskositeten, glassovergangs- og størkningstemperaturene betydelig, aktiveringsenergi for viskøs strømning og temperaturkoeffisient for viskositet. En økning i antall karbonatomer i alkylkjeder, det vil si en økning i karbonkjedens lengde, senker naturlig tettheten, øker flytepunktet og glassovergangstemperaturen, brytningsindeks, aktiveringsenergi for viskøs strømning og temperaturkoeffisient for viskositet. Slike endringer kan forklares på den ene siden ved en økning i løsheten til strukturen til oligomermolekyler, noe som fører til en reduksjon i pakningstettheten, og på den annen side ved en økning i intermolekylær interaksjon og en reduksjon i konformasjonsmobilitet på grunn av en økning i antall intermolekylære koblinger mellom lange alkyler.

Den samme effekten på de reologiske egenskapene til oligomerer blir observert når andre typer asymmetri brukes i innrammingen av dimetylsiloksankjeden, for eksempel innføring av et hydrogenatom ved silisiumatomet eller forgrening på grunn av en trifunksjonell lenke i kjeden.

Polydietylsiloksaner

Når vi bytter ut begge metylradikaler ved silisiumatomet med etylradikaler, står vi overfor en ny klasse organosiloksaner - polydietylsiloksaner- som har fått stor praktisk betydning. Dietylsiloksaner er en blanding av polymerhomologer med overveiende lineær struktur med den generelle formelen


med en blanding av sykliske forbindelser [(C2H5) 2SiO] n og forgrenede oligomerer.

Dietylsiloksaner er gjennomsiktige væsker med en viskositet på 1,5 til 1 × 106 mm2 / s, avhengig av graden av polymerisasjon. Disse væskene har signifikant lavere glassovergangs- og størkningstemperaturer sammenlignet med dimetylsiloksaner, men effekten av temperatur på deres viskositet er mer signifikant. Dietylsiloksaner har høyere viskositet ved 20 ° C enn metylsiloksaner med sammenlignbar kjedelengde. Hovedforskjellen mellom dietylsiloksaner ligger i det ekstremt lave flytepunktet, som er 1,5 - 2 ganger lavere, og når -135 ° С ÷ 140 ° С.

I den innenlandske industrien produseres polydietylsiloksaner under merkene PES... De er lett oppløselige i de fleste organiske løsningsmidler, og i motsetning til andre organosiloksaner, er de fullt kompatible med mineraloljer, noe som har ført til deres utbredte bruk som baser for oljer og smøremidler.

Sammensetningen av industrielle dietylsiloksaner er kompleks; generelt er de blandinger av molekyler med forskjellige grader av polymerisasjon og forskjellige strukturer fra rent lineære til forgrenede og sykliske.

Erstatning av metylsubstituenter i organosiloksaner med etylsubstituenter begrenser atomers og gruppers rotasjonsfrihet rundt Si-O- og ≡Si-C≡-bindingene. Dette fører til en økning i kjedenes stivhet og forhindrer derved realisering av spiralformede konformasjoner av siloksankjedene og fullstendig intramolekylær kompensasjon av dipolene i de polare bindingene ≡Si-O-. Den forgrenede strukturen til noen dietylsiloksaner har samme effekt.

På den annen side forhindrer etylsubstituenter og forgrening tett kjedepakking, noe som fører til store avstander mellom kjeder i dietylsiloksaner sammenlignet med dimetylsiloksaner og til en reduksjon i intermolekylære interaksjoner.

Det dominerende anvendelsesområdet for polydietylsiloksanvæsker:

• PES-1,
• PES-2,
• PES-3,
• PES-4,
• PES-5,
• PES-7,
• PES-S-1 (væske 132-24),
• PES-S-2 (væske 132-25).

Dette er deres bruk som et dispersjonsmedium i oljer og smøremidler.

Temperaturgrensene for drift av flytende PES ligger i temperaturområdet fra -70 ° С ÷ -100 ° С til 125 ° ÷ 150 ° С.

Avhengig av viskositeten klassifiseres PES i henhold til bruksområdene som følger:

• PES-1, PES-2 - lav viskositet med en glassovergangstemperatur på opptil -140 ° C - brukes som kjølevarmebærere og arbeidsvæsker i hydrauliske systemer;
• PES-3 - i hydrauliske systemer og som en komponent i poleringsmidler;
• PES-4, PES-7 med en viskositet i området 42 - 48 mm2 / s ved 20 ° C og med en lav glassovergangstemperatur (-130 ° C) blandes godt med petroleumoljer og andre organiske oljer, brukes som grunnlag for instrumental og hydraulisk lavtemperatur væsker og oljer;
• PES-5 er en varmebærer, en dempevæske i enheter, et dispersjonsmedium i plast og frigjøringssmøremidler, komponenter i polerings- og rengjøringsmidler, smøremidler i produksjonen av syntetiske fibre.

På grunnlag av PES, allment kjent smører TSIATIM-221, VNIINP-207, 219, 231.

Et særegent trekk ved flytende polydimetylsiloksaner er full kompatibilitet med mineraloljer og andre organiske produkter. Tilsetning av PES til hydrokarboner forbedrer lavtemperaturegenskapene til sistnevnte. Dermed har blandinger av PES-4 med MS-14 og AU oljer lavere flytepunkter og en tilfredsstillende viskositet ved -50 ° C.

I noen optimale forhold viser blandinger av dietylsiloksaner med hydrokarboner høy smøreaktivitet. Det antas at virkningsmekanismen til til petroleumoljer består i spaltning av doetylsiloksaner under friksjon med dannelsen av to overflatelag: det første er av veldig høy hardhet (silisium) og det andre er et mykt lag av oksider som fungerer som et smøremiddel. Dannelse av kjemiske forbindelser med en annen sammensetning som reduserer friksjonen er også mulig. Forholdet mellom disse to lagene bestemmer smøreegenskapene til dietylsiloksanløsninger i hydrokarbonmedier.

Bruk av blandinger av polydimetylsiloksaner og mineraloljer, lavtemperaturinstrumentoljer av klasse 132-07, 132-08, 132-19, 132-20, 132-21, instrumentet smører OKB-122-7, OKB-122-7-5, MZ-5, frostbestandige fett Severol-1, Unisol-3M.

Polydietylsiloksanvæsker brukes som arbeidsolje for diffusjonsvakuumpumper. De produseres under merkenavnet PES-V og skiller seg fra organiske vakuumvæsker i økt termisk oksidativ stabilitet.

Polymetylfenylsiloksaner

Med innføringen av fenylradikaler i innrammingen av kjeden av organosiloksaner, en egen omfattende gruppe polymetylfenylsiloksaner med spesifikke spesifiserte egenskaper.

Polymetylfenylsiloksanvæsker er forskjellige i molekylær struktur og i forholdet mellom metyl- og fenylradikaler i dem.

(JEG)

(Ii)


R3-Si- \u003d (CH3) 3-Si-, (CH3) 2 (C6H5) -Si-, (CH3) (C6H5) 2-Si- eller (C6H5) 3-Si-.

Kjeder av polymetylfenylsiloksanmolekyler kan bestå av metylfenylsiloksyenheter (I) eller dimetyl- og metylfenylsiloksy- (II) eller dimetyl- og difenylsiloksyenheter. Med det samme forholdet mellom metyl- og fenylradikaler i dem, er egenskapene deres like. Den mest signifikante effekten på egenskapene utøves av strukturen til molekyler - lineær eller syklisk.

Lineære metylfenylsiloksanmolekyler kan ha et bredt spekter av molekylvekter, som bestemmer viskositeten deres.

Sykliske metylfenylsiloksaner når ikke signifikante verdier av molekylvekter. Praktisk sett brukes metylfenylcyklotri- eller tetrasiloksaner eller en blanding av tre, tetra og pentacyklosiloksaner med forskjellige forhold dimetyl-, metylfenyl- eller definylsiloksaner.

Den innenlandske industrien produserer et stort antall merker av polymetylfenylsiloksanvæsker til forskjellige formål, som kan deles inn i 4 grupper.

Gruppe I - ω, ω'-heksametyloligodimetyl (metylfenyl) siloksaner, som er polydisperse blandinger av lineære molekyler med den generelle formel.


med forskjellige grader av polymerisering og forskjellige forhold n: m (fra 10 til 1,5). Fordelingen av metylfenylsiloksyenheter i molekyler er statistisk.

Denne gruppen inkluderer følgende merker av metylfenylsiloksaner: FM-5, FM-5, 6AP, 133-79 (eller FM-1322), Kopolymer 2, FM-6, FM-6VV, 133-158 (eller FM-1322/300), Kopolymer 2/300, Kopolymer 5, Kopolymer 3.

Gruppe II - ω, ω'-heksametyloligometylfenylsiloksaner, som også er polydisperse blandinger av lineære molekyler med den generelle formel


varierende grad av polymerisering. Denne gruppen inkluderer væske PFMS-2 / 5L, PFMS-2 og PFMS-4.

Gruppe III - ω, ω'-dimetyltetrafenyloligometylfenylsiloksaner, som er polydisperse blandinger av molekyler med den generelle formel


med varierende grad av polymerisering. Karakterer av industrielt produserte væsker fra denne gruppen: FM-1, FM-2, 133-165 (eller PFMS-5), 133-57 (eller PFMS-6).

Gruppe IV - oligometylfenylsiloksaner av to karakterer. Oligomer 133-35 (eller MFT-1) representerer tetrametyltetrafenylsyklotetrasiloksanog oligomeren 133-38 (eller PFMS-13) - blanding metylfenylsyklosiloksaner generell formel

Alle polymetylfenylsiloksaner er klare, fargeløse eller svakt gulaktige væsker. De mest viskøse oligomerer - 133-165 og 133-57 - kan ha en farge fra lysegul til lysebrun.

Blant utenlandske metylfenylsiloksanvæsker har væsker fra WACKER vist seg godt - WACKER AP 200 SILIKONVÆSKE, WACKER AP 1000 SILIKONVÆSKE, som er polydimetylsiloksanvæsker med høyt innhold av fenylgrupper, WACK ER AR 200 SILIKONVÆSKE, og WACKER SOM 100 SILIKONVÆSKE med en lav andel fenylgrupper.

Innføring av fenylgrupper i organosiloksaner øker nivået av intermolekylære interaksjoner betydelig på grunn av en økning i stivheten til molekylære kjeder, begrensning av friheten til atomer og grupper av atomer rundt ≡Si-O- og ≡Si-C≡-bindingene, samt på grunn av forekomsten av spesifikke intermolekylære interaksjoner på grunn av tilstedeværelsen av som en del av de betraktede oligomerer av aromatiske kjerner. Som et resultat endres de fysiske egenskapene til oligomerer.

Hovedforskjellen mellom polymetylfenylsiloksanvæsker og polydimetylsiloksanvæsker er deres økte termiske oksidative og termiske stabilitet. Fenylradikalet ved silisiumatomet, i kombinasjon med metylradikalet, øker den termiske og termooksidative stabiliteten til organosiloksaner med 50 ° C - 70 ° C, mens smeltepunktet og temperaturavhengigheten av viskositeten økes. Antall fenylradikaler i de terminale gruppene av oligomerer har en særlig sterk effekt på termisk stabilitet og andre egenskaper av metylfenylsiloksaner.

Metylfenylsiloksaner har også økt strålingsmotstand, hvis arylgrupper, som i organiske arylener, sprer strålingsenergien ved konjugerte dobbeltbindinger av aromatiske ringer.

De viktigste områdene for praktisk anvendelse av metylfenylsiloksanvæsker:

• høyt vakuumoljer for diffusjonspumper;
• varmebærere for høye og lave temperaturer;
• dispersjonsmedier for varmebestandige oljer og fett.

Grensen for tillatte temperaturer for bruk av metylfenylsiloksaner ligger i et bredt område fra -20 ° С ÷ -100 ° С til 200 ° С ÷ 350 ° С, avhengig av sammensetning, polymeriseringsgrad og innholdet av fenylsubstituenter i molekylene.

Kombinasjonen av økt termisk stabilitet, lave glassovergangstemperaturer, lavt damptrykk og kompatibilitet med organiske medier, som er karakteristisk for metylfenylsiloksaner, bestemmer deres bruksområder, som kan klassifiseres etter oligomerkvaliteter som følger:

• væsker FM-5, FM-6, FM-5.6AP brukes som dispergeringsmedier for lavtemperaturoljer og smøremidler, i lavbelastede høyhastighets kulelagre og i freon-kjølemaskiner, samt kjølevarmebærere;
• væsker 133-79, 133-158, kopolymer 5 og kopolymer 3 brukes som varmebestandige og lavtemperaturmedier i oljer og fett som er effektive i et bredt temperaturområde og i høyt vakuum. De brukes også som varmebærere og væsker for hydrauliske systemer;
• væsker PFMS-2 / 5l, FM-1, FM-2, 133-35 og 133-38 brukes i diffusjonsvakuumpumper med sluttvakuum fra 133,322 nPa til 13,332 μPa;
• væsker PFMS-4, 133-165 og 133-57 brukes som høytemperatur og knapt brennbare varmebærere, dielektrikum, arbeids- og dispersjonsmedier for smøremidler og oljer, stasjonære faser av gass-væskekromatografi.

Bruksområdene av metylfenylsiloksaner for produksjon av fett inkluderer varmebestandige smøremidler, vakuum-antifriksjonsmøremidler, samt spesialinstrumenter, elektrisk kontakt, tetning og ekstremtrykkssmøremidler.

De mest verdifulle og høykvalitets materialene basert på metylfenylsiloksaner, som ikke har noen analoger i vakuumegenskaper blant andre klasser av kjemiske forbindelser, er diffusjonsoljer for høyt vakuumpumper for sluttvakuum i pumpen opp til 13,3 μPa.

Polare grupper eller atomer i organiske radikaler av organosiloksaner bidrar til egenskapene til oligomerer. Vanligvis brukes de til å øke smøreegenskapene til organosiloksanvæsker mens de opprettholder grunnleggende egenskaper eller for å oppnå andre spesifiserte egenskaper.

Metyl (organohalogen) siloksaner

Typiske representanter for slike oligomerer er organosiloksaner med halogen i organiske radikaler - metyl (organohalogen) siloksaner... De blir mer polare, har forbedret smøreevne og begrenset brennbarhet, endrer løseligheten og kompatibiliteten med organiske medier. Samtidig øker nivået av intermolekylær interaksjon, viskositet og dens avhengighet av temperatur, flytepunkt og glassovergangstemperatur. Imidlertid blir disse uønskede endringene oppveid av betydelig økning i smøreevne og polaritet.

Molekylstrukturen til metyl (organohalogeno) siloksaner, som andre organosiloksaner, kan være lineær, forgrenet eller syklisk, og alle regelmessighetene av oligomeregenskaper assosiert med molekylstrukturen for disse oligomerer er lik andre organosiloksaner.

Den innenlandske industrien produserer tre typer metyl (organohalogeno) siloksaner:

• metyl (klorfenyl) siloksaner,
• metyl-y-trifluorpropylsiloksaner
• metyl (organohalogeno) siloksaner som inneholder både γ-trifluorpropyl- og klorfenylsubstituenter.

Alle disse metyl (organohalogeno) siloksanene er gjennomsiktige, fargeløse eller lysegule væsker, lett oppløselige i polære løsningsmidler som aceton, metyletylketon, etylacetat, isopropylalkohol, Freon-13, etc.

I sin natur er industrielle metyl (organohalogeno) siloksaner komplekse blandinger av molekyler som varierer både i polymerisasjonsgrad og sammensetning.

Dimetylklorfenylsiloksaner

For tiden er dimetylklorfenylsiloksaner mye brukt som smøremidler. Det antas at atomene i organoklorsiloksaner aktiveres på varme flekker ved friksjon mellom metall og metall, og kloratomer med metall danner en tynn film av metallklorid på overflaten, noe som bidrar til å redusere friksjonskreftene og forhindrer galle. Aktiviteten til kloratomer av dimetyl (metylklorfenyl) siloksaner under friksjon avhenger av antallet i fenylradikalen, plasseringen av klorfenylradikaler i polymerkjeden og av det totale klorinnholdet i oligomerer.

Studien og sammenligningen av smøreegenskapene til organoklorfenylsiloksaner og organofluorpropylsiloksaner viste at mekanismen for smøring av gnidningspar er forskjellig i tilfelle av grensefriksjon. Uten å gå i detaljer er den endelige konklusjonen av studien interessant - ved lave belastninger er smøreegenskapene bedre for dimetylmetyl-γ-trifluorpropylsiloksaner, og ved høye belastninger for oligodimetyl-metyl-klorfenylsiloksaner.

Det viser seg at for å oppnå flytende oligomerer med gode smøreegenskaper i et bredt spekter av belastninger, anbefales det å kombinere disse to typene organosiloksaner i ett system.

Den samtidige tilstedeværelsen av diklorfenyl- og γ-trifluorpropylradikaler i organosiloksanmolekylet gir en synergistisk effekt ved grensefriksjon. Følgelig har dimetyl- (metyldiklorfenyl) - (metyl-y-trifluorpropyl) siloksaner bedre smøreegenskaper enn dimetyl- (metyldiklorfenyl) siloksaner og dimetyl-metyl-y-trifluorpropylsiloksaner tatt separat. Disse silikonvæskene er kommersielt tilgjengelige ( væsker 169-36, 169-106, 169-168).

Så de viktigste bruksområdene av metyl (organohalogeno) siloksaner er smøremidler og væsker som opererer under grense- og hydrodynamiske friksjonsbetingelser.

En av de viktigste bruksområdene er i hydrauliske systemer som opererer ved forhøyede temperaturer (200 - 250 ° C). For disse formål ble dimetyl (metyldiklorfenyl) siloksan flytende XC-2-1 opprettet, noe som ikke forårsaker korrosjon ved temperaturer opp til 250 ° C i 100 timer aluminiumslegeringer AL-9, bronse, stål ShKh-15, 12KhNZA.

Væsker basert på metyl (organofluor) siloksaner med passende antistofftilsetningsstoffer og antioksidanter har gode smøreegenskaper ved temperaturer opp til 300 ° C når de brukes i friksjonsenheter som arbeider i hydrodynamisk modus.

Methylfluorochroorganosiloxanes er effektive ved temperaturer opp til 250 ° C i hydrauliske systemer, hydrauliske støtdempere og andre systemer med stål-på-stål-friksjonsenheter, og har under slike forhold økt smøreevne og stabile egenskaper.

Metyl (organohalogeno) siloksaner brukes med suksess som dispersjonsmedier for varmebestandige (opptil 250 ° C - 350 ° C) smøremidler med fortykningspigmenter, litiumsåper og forskjellige antioksidanter. Noen av dem er effektive i vakuum opp til 10 nPa ved temperaturer fra -80 ° C til 160 ° С i lett belastede rullelager og kraftige girkasser som drives i høyt vakuum.

PÅ i det siste Nye unike bruksområder for metylfluoroorganosiloxanes og oligomer etablert for å bevare produkter og gjenstander for materialkultur laget av tre, keramikk, lær, etc. for å beskytte dem mot ødeleggelse av insekter (treormer) og mot virkningen av ugunstige faktorer miljø... Disse oligomerer har vist seg å være svært effektive antiskummidler i renseri av klær. En sammensetning ble utviklet basert på metyl (organohalogeno) siloksaner 137-183 kalt "Plastol" for å lage avstøpninger og avstøpninger av paleontologiske og arkeologiske gjenstander av stor vitenskapelig og kunstnerisk verdi.

Et stoff basert på metyl (organohalogen) siloksaner 169-116 , som har merket "Antishashelin", viste seg å være biologisk aktiv i forhold til treborende insekter, og ødela dem fullstendig i små doser (0,1% løsning), mens de fortsatt var giftfrie i forhold til varmblodede organismer.

Organoalkoksysiloksaner

Problemet med å øke organosiloksaners smøreevne og overflateaktivitet, sammen med å opprettholde deres termiske stabilitet og deres kompatibilitet med forskjellige medier, førte til studier og syntese av en omfattende gruppe organoalkoksysiloksaner.

I praksis er organo (2-etylheksoksy) siloksanvæsker mest brukt.

Hovedinnflytelsen på egenskapene til denne serien av oligomerer utøves av volumet og naturen til den organiske radikalen. Spesielt følsom for disse faktorene er brytningsindeksen, viskositeten, flytepunktet, aktiveringsenergien til den viskøse strømmen, dvs. egenskaper knyttet til polariteten til radikale, intermolekylære interaksjoner og konformasjonsmobilitet av molekyler. Hellepunktet til de fleste av de betraktede oligomerer ligger under -100 ° C eller nær denne verdien, noe som forklares av asymmetrien til den molekylære strukturen, som forhindrer tett pakking og krystallisering ved avkjøling.

Blant de utviklede og undersøkte organoalkoksysilanene, fenyl- (2-etylheksoksy) siloksaner ( PFGOS-4 og PFGOS-3tienyl- (2-etylheksoksy) siloksan ( PTGOS-3). Disse oligomerer smører gummimetallgasser godt, blandes med mange organiske og organiske fluorvæsker og oljer, har høy aktivitet som skumdempere, og er inerte overfor freoner og strukturelle materialer som brukes i kjølemaskiner. De er stabile ved temperaturer opp til 150 ° C og stivner ved temperaturer under -65 ° ÷ -75 ° C. Et slikt kompleks av egenskaper bestemte bruksområdene til disse organosiloksanene.

På grunn av sin gode kompatibilitet med freons, brukes PFGOS-4-oligomeren som smøreolje i kjøleteknologi. PFGOS-4 olje blandet med F-22 freon er inert med hensyn til IRP-1068 gummi, grafitt, herdet bakelittlakk. Det anbefales også for kraftige kompressorer med høy hastighet. I tillegg er den testet og anbefalt som smøreolje for tetningsfrie kompressorer med PTFE-ringtetninger.

De gode dielektriske egenskapene til PFGOS-4-oligomeren gjør at den kan brukes til elektrokontaktpasta. PFGOS-4 oljebrønn slukker skum i vann-glykolblandinger. Med tanke på denne egenskapen er det utviklet vannglykolkjølemidler for bilmotorer og sprøytestøpemaskiner.

Flytende PFGOS-3 brukes i hydrauliske koblinger av ansiktsbånd og oppfyller mest kravene til støtdempende væsker for bil- og traktorkonstruksjon.

Reaktive organosiloksaner

Blant de forskjellige gruppene av organiske silisiumvæsker skiller seg ut reaktiv organosiloksaner som har funnet et bredt praktisk bruk for hydrofobisering av overflaten av forskjellige materialer, - alkylhydridesiloksaner og alkylsiloksanolater alkali og andre metaller.

Førstnevnte er representert med metylhydridesiloksaner og etylhydridesiloksaner. I begge tilfeller er ≡Si-H-bindingen reaktiv med hensyn til den aktive overflaten, som lett samhandler med hydroksylgrupper eller oksygen-metallbindingen, og danner en valens ≡Si-O-binding med materialoverflaten. Alkylradikalet bundet til silisiumatomet er orientert vekk fra overflaten og gir hydrofobe egenskaper til det. Dermed dannes den tynneste polyalkylsiloksanfilmen på overflaten, som ikke kan vaskes av eller fjernes ved konvensjonelle metoder.

Molekylene til disse oligomerer kan være lineære


eller syklisk

Reaktiviteten til disse oligomerer er forskjellig. Når det gjelder alkylhydridcyklosiloksan, kan den aktive overflaten ikke bare samhandle med Si-H-bindingen, men også forårsake ringåpning ved Si-O-Si-bindingen og samhandle med bindingene til den åpnede ringen av typen telomeriseringsreaksjon. Denne muligheten gjør alkylhydridcyklosiloksaner til mer allsidige hydrofobiserende midler, noe som er implementert i praksis i hydrofobiserende væsker. GKZH-94 og GKZH-94M.

De viktigste anvendelsesområdene for alkylhydrid siloksaner er konstruksjon, tekstil og lett industri.

I vannavstøtende midler som metallalkylsiloksanolater


(R - alkyl, Me - Na, Al)
overflatereaktive byggematerialer er ≡Si-OMe-bindingen, som ved å inngå substitusjonsreaksjoner med hydroksider eller salter (for eksempel sement), også danner en polyalkylsiloksanfilm. Denne filmen, festet med en siloksanbinding til overflaten, har også alkylradikaler orientert fra overflaten, som gir den hydrofobe egenskaper.

Sodiumalkylsilikonater produseres i stor industriell skala og brukes mye: GKZH-10 (natriumetylsilikonat) og GKZH-11 (natriummetylsilikonat)... De er vannløselige, luktfrie og trygge å håndtere.

Vannavvisende stoffer fra organosilikon brukes mye i konstruksjonen for å øke holdbarheten og først og fremst frostbestandighet av tung og lett betong og armert betong under alvorlige driftsforhold: med vekslende frysing og tining, fukting og tørking, kapillærsuging og fordampning av saltløsninger, samt med langvarig og kontinuerlig eksponering saltløsninger.

Væsker GKZH-94, GKZH-10 og GKZH-11 brukes til hengende sprekkmotstand og dimensjonsstabilitet av tung og lett betong. GKZH-10 og GKZH-11 øker værbestandigheten til sement-sandmørtel, betong, murstein, gips, tuff, kalkstein, samt holdbarheten til belegg laget av silikat og kalkmaling.

Konklusjon

Ovennevnte silikonvæsker er mest brukt i industrien forskjellige områder... Likevel fortsetter forskning på forberedelse og studier av egenskapene til mange andre klasser av organosilikonvæsker. For eksempel er organosiloksanvæsker med store radikaler ved silisiumatomet (adamantyl, karboran), organosiloksaner med heterolinker, heterosykluser og heteroatomer ganske lovende klasser.