Három különböző típusú alacsony-hidrogéntartalmú szilikonolaj: oldalsó hidrogéntartalom, terminális hidrogén és vég-oldali hidrogén

Mi az alacsony{0}}hidrogéntartalmú szilikonolaj három különböző típusa?

Oldalsó hidrogéntartalom, terminális hidrogén és -végoldali hidrogén

Alapkoncepció: Az aktív hidrogén helyzete (Si-H)

A szilikonolaj gerincét váltakozó szilícium (Si) és oxigén (O) atomok alkotják. Egyes szilíciumatomokhoz kapcsolódó metilcsoportokat (-CH₃) hidrogénatomok (-H) helyettesítenek, reaktív szilícium-hidrogénkötéseket (Si-H) képezve. Ezeknek a Si-H-kötéseknek a molekulaláncon elfoglalt helyzete alapján a szilikonolajok a következők szerint osztályozhatók:

Oldalsó-hidrogén típusú alacsony-hidrogéntartalmú szilikonolajok

Terminál-hidrogén típusú alacsony-hidrogéntartalmú szilikonolajok

Csatlakozó-oldali-hidrogén típusú alacsony-hidrogéntartalmú szilikon olajok

1. Oldalsó-Hidrogén típusú alacsony-Hidrogéntartalmú szilikonolaj

. Molekulaszerkezeti jellemzők: Az aktív hidrogén (Si-H) főként a molekulaváz oldalsó csoportjaihoz kapcsolódik. Hosszú sziloxánláncként képzelhető el, sok Si-H-csoporttal a "test" mentén. Tipikus szerkezeti egysége a (CH₃)HSiO.

Egyszerűsített szerkezeti képlet:

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

(Ahol a ₑ a hidrogént{0}} tartalmazó szegmensek számát jelenti, ami a hidrogéntartalmat határozza meg)

. Kémiai tulajdonságok:

Nagy térhálósodási sűrűség: Minden molekulalánc általában több Si{0}}H reakcióhellyel rendelkezik.

Fő reakciók: A Si{0}}H kötések főleg telítetlen kötéseket (például vinilcsoportokat) tartalmazó molekulákkal vagy polimerekkel lépnek reakcióba hidroszililezési reakciókon keresztül, és térhálós hálózatot alkotnak.

. Főbb alkalmazások:

Térhálósító szer (keményítőszer) hozzáadott -típusú folyékony szilikongumihoz: ez az elsődleges alkalmazása. Egy platina katalizátor hatására addíciós reakción megy keresztül a vég-vinil-szilikon olajjal, és a lineáris szilikonolaj molekulaláncokat háromdimenziós hálózatba köti, ezáltal érlelődik. Az oldalsó-hidrogén-szilikonolaj mennyisége és hidrogéntartalma közvetlenül szabályozza a szilikongumi térhálósodási sűrűségét és keménységét.

Textilkikészítés: A vízszigetelő szerek fontos összetevőjeként Si{0}}H kötései katalizátor hatására reakcióba léphetnek a szál felületén lévő hidroxilcsoportokkal, így erős vízálló filmet alkotnak.

Papír tapadásgátló-: elválasztópapír/fólia gyártásához használják.

2. Hidrogén-végű alacsony-hidrogéntartalmú szilikonolaj

. Molekulaszerkezeti jellemzők: Az aktív hidrogén (Si-H) a molekulalánc mindkét végén található. Képzelje el úgy, mint egy sziloxánláncot, amelynek „fejénél” és „farkánál” egyaránt Si-H csoportok találhatók.

Egyszerűsített szerkezeti képlet:
H(CH3)₂SiO-[(CH3)₂SiO]ₙ-Si(CH3)2H

. Kémiai tulajdonságok:

Láncnövekedés/vége{0}}Capkázás: Mindegyik molekulának csak két reakcióhelye van (a lánc mindkét végén), így ideális a láncnövekedési reakciókhoz.

Fő reakció: Hidroszililezés útján is, de elsősorban divinil-végződésű szilikonolajokkal lép reakcióba, folyamatosan megnyújtva a molekulaláncot, és jelentősen megnövelve a termék molekulatömegét és viszkozitását. Végfedő szerként is működhet, reakcióba léphet a funkciós csoportokat (például hidroxil, vinil) tartalmazó polimer láncok végeivel.

. Főbb alkalmazások:

Szilikonolaj lánchosszabbítás: Reagál ,ω-divinil-polidimetil-sziloxánnal, és nagyobb molekulatömegű és fajlagos viszkozitású szilikonolajokat állít elő.

Blokk-kopolimerek szintézise: blokk-kopolimerek, például szilikon-poliuretán és szilikon-epoxigyanták előállítására szolgál, amelyek lágy szegmensként vagy módosítóként szolgálnak az anyagok felületi tulajdonságainak (pl. tapintás, kopásállóság) javítására.

Módosítók polimer anyagokhoz: polimerek lezárására vagy ojtására használják reakciók során, hidrofób, kenő és egyéb tulajdonságokat biztosítva.

3. Alacsony-hidrogén-tartalmú szilikonolajat tartalmazó vég hidrogén-

. A molekulaszerkezet jellemzői:
Ez oldalsó-hidrogén- és terminális hidrogéntípusok kombinációja. Molekulalánca oldalsó-H-csoportokat és terminális Si-H-csoportokat egyaránt tartalmaz.

Egyszerűsített szerkezeti képlet (példa):
H(CH3)₂SiO-[(CH3)2SiO]ₐ-[(CH3)HSiO]ₑ-Si(CH3)2H

. Kémiai tulajdonságok:

Egyesíti a térhálósító és a lánchosszabbító funkciókat: A terminális Si{0}}H csoportok láncnövekedést, az oldalsó -H csoportok pedig térhálósítást hajthatnak végre.

Rugalmas funkciók: Tulajdonságai az oldalsó -hidrogén és a terminális hidrogén tulajdonságai között helyezkednek el, lehetővé téve a reakcióképességének és a végtermék szerkezetének pontos szabályozását a molekulatervben szereplő terminális és oldalsó hidrogének aránya alapján.

. Főbb alkalmazások:

Nagy-teljesítményű szilikongumi: Egyes speciális additív gumikészítményekben egyszerre tud részt venni a láncnövekedésben és a térhálósodásban, hozzájárulva egy egyenletesebb elasztomer hálózat kialakulásához, jobb mechanikai tulajdonságokkal.

Speciális gyanták és bevonatok: Olyan összetett rendszerekben használják, amelyek molekuláris lánchosszabbítást és mérsékelt{0}} keresztkötést igényelnek a keménység, a szívósság és a tapadás meghatározott egyensúlyának elérése érdekében.

Ragasztók: Reaktív komponensként erősebb kohéziós szilárdságot és kötési tulajdonságokat biztosítanak.

Összefoglaló és összehasonlító táblázat

Kulcsfontosságú kiválasztási tényezők

Az alacsony{0}}hidrogéntartalmú szilikonolaj kiválasztásakor a következő szempontokat kell figyelembe venni:

Szükséges funkció: Szükséges-e háromdimenziós hálózat kialakítása (térhálósítás, oldalsó hidrogének kiválasztása), vagy a molekulalánc kiterjesztése (lánchosszabbítás, terminális hidrogének kiválasztása), vagy mindkettő (terminális oldali hidrogének kiválasztása)?

Reaktivitás és térhálósodási sűrűség: A magasabb oldali hidrogéntartalom nagyobb potenciális térhálósodási sűrűséget eredményez, és a kikeményedett anyag általában keményebb.

A molekulaszerkezet szabályozhatósága: A terminális hidrogénszerkezetek jól meghatározottak-, és alkalmasabbak jól meghatározott szerkezetű polimerek-szintetizálására.