Силикон свойства и применение – Как выбрать силикон

Силиконы физические свойства — Справочник химика 21

    Б. Физические свойства и области применения силиконов [c.435]

    Силиконы отличаются исключительно высокой теплостойкостью. Они не теряют своих физических свойств — мягкости, эластичности, прочности — в промежутке температур от —60° до +250°, т. е. до температуры, прн которой все известные каучуки и резины, изготовленные из них, уже разлагаются. [c.301]

    Жидкость подавалась к капилляру 2 шланговым насосом 3 из цилиндра 4 с постоянным малым расходом Q и вытекала из нижнего конца капилляра вниз в виде отдельных капель. Эти капли улавливались на стеклянной полоске 5, покрытой тонким слоем силикона (коэффициент растекания 1,9), расположенной вблизи оси струи на высоте h над полом. Скорость воздуха перед полоской не превышала 10 м/с, и осаждение капель происходило без их дробления. Счет и обмер капель, осевших на полоске, производили под микроскопом. Опыты проводили с двумя жидкостями, физические свойства которых показаны в таблице 1, с двумя капиллярами, имевшими внутренний радиус R) соответственно 0,041 и 0,080 см, при двух расходах жидкости (Q) соответственно 0,0 012 или 0,0 055 мл/с. 

[c.127]

    Структура и физические свойства силиконов. ……………. 714 [c.182]

    Структура и физические свойства силиконов [c.206]

    Физические свойства жидких силиконов [c.214]

    Применение полисилоксанов обусловлено их ценными химическими и физическими свойствами [272, 283, 348]. В табл. 40 указаны наиболее важные применения силиконов и свойства последних, делающие возможным их использование. Кроме того, силиконы имеют большое будущее в различных областях медицины, в частности в хирургии [89, 273, 363]. 

[c.230]

    Силиконы. Свойства и физические константы силиконов определяются органическими радикалами , связанными с кремнием. Вообще говоря, силиконы—слабополярные вещества. Более низкокипящие фракции силиконов. можно отмыть этилацетатом и этиловым спиртом » Условия применения силиконов приведены ниже  [c.84]

    Органические соединения элементов I группы 164 2. Органические соединения элементов II группы 165 3. Органические соединения элементов III группы 167 4. Органические соединения элементов IV и V групп 168 5. Кремнийорганические соединения 69 6. Сравнительная характеристика свойств углерода и кремния 170 7. Классификация и номенклатура 172 8. Способы получения 174 9. Физические свойства мономерных кремнийорганических соединений 176 10. Химические свойства кремнийорганических мономеров 177 11. Высокомолекулярные кремнийорганические соединения (полиорганосилоксаны, или силиконы) 178 12. Гидрофобизирующие свойства кремнийорганических соединений 180 13. Гидрофобизация строительных материалов и сооружений. Применение кремнийорганических соединений в производстве стройматериалов 181 

[c.426]

    В монографии излагаются современные представления о природе силоксановой связи и ее влиянии на физические свойства силоксанов, силанолов и органоксисиланов. Обобщаются многочисленные данные по внутри- и межмолекуляр-ному комплексообразованию органических соединений кремния, содержащих силоксановую связь. Главное внимание уделяется реакциям расщепления связи 51—О в олиго- и полиорганилсплоксаиах (силиконах). Обстоятельно обсуждаются процессы, лежащие в основе химии и технологии силиконов (полпмерпзацпя циклосилоксанов, поликонденсация силанолов и силоксанолов, реакции гетерофункциональной конденсации кислородсодержащих кремнийорганических мономеров и др.). Детально рассматриваются реакции расщепления связей 51—О (С) и 51—О (Н). 

[c.2]

    Силиконы в промышленном масштабе начали изготовлять с 943 г. В настоящее время могут быть синтезированы силиконы разнообразного строения и с различными физическими свойствами, начиная от низкомолекулярных жидкостей, масел и смазок и кончая высокомолекулярными каучуконодобными, смолообразными и даже стеклообразными материалами. Многие из них чрезвычайно инертны, тогда как другие содержат функциональные группы, обеспечивающие взаимодействие с другими веществами, например с некоторыми обычными органическимп полимерами.  [c.104]

    Силиконовые жидкости, содержащие хлорфенильные труп пы, используются в качестве смазочных веществ для часов и как компонент соединения, используемого для винтовых нарезок. Возможно, они также найдут применение в качестве смазочных веществ для реактивных двигателей Очевидно, гало-идофенилированные жидкости, содержащие в качестве добавки кремнеоловянный сополимер, можно будет использовать в высокотемпературных гидравлических системах реактивной авиации, где требуются жидкости с хорошими физическими свойствами силиконов. Фторсодержащие силиконовые жидкости, по-видимому, смогут найти применение в качестве смазочных жидкостей для клапанов и задвижек, где их улучшенные смазочные характеристики и устойчивость к большинству растворителей окажутся важными факторами. 

[c.223]

    Будут рассмотрены три основных типа силиконов жидкости, эластомеры и смолы. Для каждого из этих классов некоторые основные свойства выводятся из строения их молекулы. Приводятся данные для ряда промышленных продуктов каждого класса и в заключение описываются некоторые особенности класса в целом. При этом невозможно целиком отделить физические свойства силиконов от химических. Более подробно химиче-ск 1е сропства описаны в основном в следующей главе. 

[c.17]

    Прн появлении силиконов их часто рассматривали как чудо-продукты. Как только были обнаружены некоторые из их почти магических свойств, на с1 ликоны были возложены весьма большие надежды как со стороны фирм-изготовителей, так и потенциальных потребителей. В некоторых случаях их использовали неправильно или они не оправдывали ожиданий. В настояш,ее время возможности силиконов оцениваются более умеренно, но эта оценка основывается на конкретных знаниях свойств продуктов, и результаты, уже достигнутые пли которые будут достигнуты в ближайшем будущем, соответствуют ожиданиям или превосходят их. Разочарование, наступившее при установлении плохих физических свойств и низкой прочности на раздир первых силиконовых резин, прошло, когда стало очевидным, что качество резин со временем улучшилось, на что вначале можно было только надеяться. Современные высокопрочн

www.chem21.info

Силиконы — это… Что такое Силиконы?

Полидиметилсилоксан — простейший представитель силиконов

Силико́ны

(полиорганосилоксаны) — кислородосодержащие высокомолекулярные кремнийорганические соединения с химической формулой [R₂SiO]_n, где R = органическая группа (метильная, этильная или фенильная). Сейчас этого определения придерживаются уже крайне редко, и в «силиконы» объединяются также полиорганосилоксаны (например силиконовые масла типа ПМС, гидрофобизаторы типа ГКЖ или низкомолекулярные каучуки типа СКТН) и даже кремнийорганические мономеры (различные силаны), стирая различия между понятиями «силиконы» и «кремнийорганика».

Строение

Силиконы имеют строение в виде основной неорганической кремний-кислородной цепи (…-Si-O-Si-O-Si-O-…) с присоединёнными к ней боковыми органическими группами, которые крепятся к атомам кремния. В некоторых случаях боковые органические группы могут соединять вместе две или более кремнийорганических цепей. Варьируя длину основной кремнийорганической цепи, боковые группы и перекрёстные связи, можно синтезировать силиконы с разными свойствами.

Силиконы делятся на три группы, в зависимости от молекулярного веса, степени сшивки, вида и количества органических групп у атомов кремния:

1. «Силиконовые жидкости» — менее 3000 силоксановых звеньев.
2. «Силиконовые эластомеры» — от 3000 до 10000 силоксановых звеньев.
3. «Силиконовые смолы» — более 10000 силоксановых звеньев и высокая степень сшивки.

Синтез

Полиорганосилоксаны синтезируются стандартными методами химии полимеров, включая поликонденсацию и полимеризацию.

Один из наиболее распространенных методов — гидролитическая поликонденсация функционализированных диорганосиланов — дихлорсиланов, диалкокси- и диацилокси, диаминосиланов. Метод основан на гидролизе функциональных групп, ведущих к образованию неустойчивых диорганосиланолов, которые олигомеризуются с образованием циклосилоксанов:

R₂SiX₂ + 2H₂O R₂Si(OH)₂ + 2HX

nR₂Si(OH)₂ (R₂Si-O)_n + H₂O

Образующиеся в реакционной смеси циклосилоксаны далее полимеризуются по анионному или катионному механизму:

Наиболее энергично процесс гидролитической поликонденсации идет с дихлорсиланами, однако в этом случае выделяется хлороводород, что, в некоторых случаях, таких как синтез полимеров для изделий медицинского назначения, неприемлемо. В этих случаях используют диацетоксисиланы — при этом в процессе гидролитической поликонденсации образуется нетоксичная уксусная кислота, однако процесс протекает значительно медленнее.

Для синтеза силиконовых каучуков с молекулярной массой ~ 600000 и выше используется ионная полимеризация заранее синтезированных циклосилоксанов.

Замещённые силановые прекурсоры с большим количеством кислотообразующих групп и меньшим количеством алкильных групп, таких как метилтрихлорсилан, могут использоваться для ввода разветвлений и/или поперечных сшивок в полимерных цепях. В идеальном случае каждая молекула такого соединения станет точкой разветвления. Это используется в производстве твёрдых силиконовых резин. Аналогично, прекурсоры с тремя метильными группами могут использоваться для ограничения молекулярного веса, поскольку каждая такая молекула реагирует с одним реакционным центром и, таким образом, образует конец силиконовой цепочки.

Современные силиконовые резины производятся из тетраэтоксисилана, который реагирует более мягко и контролируемо чем хлорсиланы.

Применение

Силикон нашел широкое применение в строительстве и в быту. Силиконы обладают рядом уникальных качеств в комбинациях, отсутствующих у любых других известных веществ: способности увеличивать или уменьшать адгезию, придавать гидрофобность, работать и сохранять свойства при экстремальных и быстроменяющихся температурах или повышенной влажности, диэлектрические свойства, биоинертность, химическая инертность, эластичность, долговечность, экологичность. Это обуславливает их высокую востребованность в разных областях.

Силиконовые жидкости и их эмульсии широко применяются в качестве или в основе:

Силиконовые эластомеры применяются в виде:

• силиконовых низкомолекулярных и высокомолекулярных каучуков,
• силиконовых герметиков холодного отверждения,
• силиконовых резин горячего отверждения (высокомолекулярных),
• силиконовых компаундов холодного отверждения (низкомолекулярных),
• жидких силиконовых резин горячего отверждения (LSR).

Силиконовые смолы чаще всего применяются в сополимерах с другими полимерами (силикон/алкиды, силикон/полиэфиры и т. д.) в составах для нанесения покрытий, отличающихся стойкостью, электроизоляционной способностью или гидрофобностью.

Cиликон используется для изготовления уплотнений — силиконовых прокладок, колец, втулок, манжет, заглушек и многого другого. Силиконовые изделия обладают рядом качеств, позволяющих использовать их даже в таких условиях, где применение традиционных эластомеров неприемлемо. Изделия из силикона сохраняют свою работоспособность от −60 °C до +200 °C. Из морозостойких типов силиконовых резин — от −100 °C, из термостойких — до +300 °C. Уплотнительные кольца из силикона устойчивы к воздействию озона, морской и пресной воды (в том числе кипящей), спиртов, минеральных масел и топлив, слабых растворов кислот, щелочей и перекиси водорода.

Силиконовые изделия устойчивы к воздействию радиации, УФ излучения, электрических полей и разрядов. При температурах выше +100 °C они превосходят по изоляционным показателям все традиционные эластомеры. Физиологическая инертность и нетоксичность силиконовых изделий используются практически в любых промышленностях.

Вопросы словоупотребления

Нередко возникают ошибки при переводе с английского языка из-за схожести написания английских терминов silicon (кремний) и silicone (силикон) (см. ложные друзья переводчика). В частности, именно таким образом в русском языке появился расхожий топоним «Силиконовая долина».

См. также

В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 31 мая 2011.

biograf.academic.ru

Силиконовая резина — что это такое? Характеристики и применение

Силиконовая резина – это эластичный материал с уникальными свойствами, имеющими важное промышленное значение. Кремнийорганические полимеры (силиконы) необычайно универсальны и применяются во всем, от косметических продуктов до электроники.

Кремнийорганические каучуки – это группа синтетических каучуков на основе кремнийорганических соединений  . Их нередко именуют силиконовыми каучуками, которые после вулканизации преобразовываются в резину. Резины на основе этих каучуков вулканизуют не серой, а перекисными соединениями. Наполнителями их служат не сажи, а кремнекислоты, двуокись титана, окись цинка и т.д.

Силиконовые резины отличаются белым цветом, большим удельным весом, отсутствием запаха и мягкостью. По сравнению с иными резинами силикон обладает перечнем основополагающих преимуществ, и, пожалуй, самым значимым из всех является диапазон рабочих температур (от -60 °C до +300 °C).

Длительность эксплуатации кремнийорганических резин

На воздухе	Без доступа воздуха
при 120 °C в пределах 10-20 лет	при 200 °C — не более 300 ч из-за разрушения
при 200 °C — до 1 года
при 250 °C — до 2000 ч
при 300 °C — до 500 ч

 

Температура возгорания термостойкой силиконовой резины превосходит показатель в 600-700 °C. Впрочем, при возгорании резины не выделяются ядовитые продукты, изделия при этом покрываются изолирующим слоем диоксида кремния. Эти свойства обеспечивают эксплуатационную надежность и работоспособность при пожарах и перенапряжениях, и предопределили широчайшее внедрение силикона в производство обрезиненных проводов и кабелей.

Очень важны высокие диэлектрические показатели и отличные электроизолирующие свойства силикона, которые не меняются, в том числе, и при нахождении в воде. Силикон не проводит электроток при температурах до +300 °C, из-за чего он довольно широко используется в качестве изоляционного материала при производстве электроизоляционных деталей, трубок, прокладок, проводов, кабелей и т. п.

Также этот вид резины устойчив к окислителям, органическим растворителям и маслам.

широкий диапазон рабочих температур

длительный срок службы

применение в условиях статического сжатия

высокие диэлектрические свойства

химическая инертность

стойкость к растворителям

не поддерживает горение

низкое газовыделение, нетоксичность

отсутствие адгезии (прилипания) к поверхностям

прочность на разрыв

Благодаря способности гасить колебания, термостойкие силиконовые резины выбирают для изготовления упругих элементов, чтобы использовать их в условиях высоких или низких температур. Силиконовые прокладки целесообразно использовать в таких соединениях, где деформация жёстко контролируется. Такие прокладки используют при повышенных давлениях. Это еще одно из преимуществ силиконовой резины — малые остаточные деформации, способность восстановления к изначальным габаритам после устранения нагрузки при температуре от -60 °C до +250 °C. Органические же резины при этом делаются жесткими и ломкими.

Прочность при растяжении кремнийорганических резин меньше, чем у органических, и составляет 5 — 13 МПа по сравнению с органическими (до 130 МПа).

У силиконовых резин отсутствует адгезия к поверхностям уплотняемых стыков.

Среди всех общеизвестных резин кремнийорганические имеют наибольшую атмосферостойкость, они не восприимчивы к окислению кислородом воздуха и озоном, к УФ -лучам, потому они не стареют и не деформируются в довольно жестких условиях.

Они обладают повышенной и радиационной стойкостью. Инертность в химическом отношении делает возможным их использование в качестве соединительных уплотнений в оборудовании для химической промышленности.

Силикон не наносит пагубного воздействия на человеческий организм и поэтому нашел применение и в производстве множества изделий медицинского назначения. Биоинертность и возможность получать прозрачные изделия, отсутствие запаха и возможность многократной стерилизации — всё это дало возможным применение силикона и в медицине.

Технический силикон в аэрокосмической и авиационной промышленности

Резинотехнические изделия из силикона широко используется в аэрокосмической и авиационной промышленности для герметизации, изоляции, термоизоляции, и защиты большого количества деталей воздушных судов (уплотнители для дверей, иллюминаторов, грузовых люков, приборных панелей, амортизаторы, трубопроводы горячего воздуха, подачи и слива топлива).

Бензомаслостойкие сорта силикона — для уплотнения топливных баков, в качестве уплотнительных деталей топливо- и маслопроводов, гидросистем. Уплотнения, мембраны, профильные детали, и т.п., выдерживают чрезвычайно низкие температуры в высоких слоях атмосферы, значительные концентрации озона и различные атмосферные воздействия.

 

Технический силикон в автомобильной промышленности

Основное свойство силиконовой резины, которое предопределяет её широкое использование как прокладочного материала – это её эластичность. Изготовление из неё и применение разнообразных видов амортизационных, вибрационных прокладок и уплотнений, а также элементов автомобиля в автомобилестроении увеличивает срок эксплуатации механизмов.

 

Технический силикон в строительной промышленности

Резинотехнические изделия из силикона с их свойствами и способностью продлевать срок службы конструкционных материалов, широко применяются в строительной промышленности. Помогая формировать ландшафт и дизайн современных зданий, силиконовые материалы и профили используют для герметизации, изоляции и защиты конструкций, таких как окна, двери и т.п.

 

Технический силикон в нефтегазовой промышленности

Надежность и продолжительный срок службы материалов из силикона сделали возможным его применение нефтегазовыми компаниями в качестве изоляционных покрытий и прокладок для труб, особенно на участках со сложными климатическими условиями.

Увеличивая продолжительность жизни трубопровода, силиконовые решения для нефтегазовой промышленности приводят к значительному снижению риска выхода из строя и отказа оборудования.

 

Пищевой силикон в сельском хозяйстве и молочной промышленности

Силикон является идеальным материалом для изготовления молочных шлангов для доильных аппаратов, средний срок службы которых 10-15 лет. Несмотря на то, что они часто подвергаются жесткому физическому воздействию и обращению в доильном зале, они особо стойки к износу, к моющим и дезинфицирующим средствам, не трескаются и отличаются отсутствием запаха.

 

Пищевой силикон в пищевой промышленности

На смену непрактичной пластмассовой, металлической и тканевой продукции в пищевую промышленность пришёл пищевой термостойкий силикон. Ценные свойства силикона производители использовали для изготовления кухонных предметов (дуршлаги, подставки под горячее, разнообразные ручки для посуды, скалки, формы для выпечки и заморозки, и многое другое).

Силиконовые пищевые прокладки широко используется во многих аппаратах. Силиконовые коврики применяются в пищевой промышленности для выпечки хлебобулочных и кондитерских изделий. Термостойкие силиконизированные шторки используют в термокамерах, термотоннелях и печах.

 

Медицинский силикон в медицинской промышленности

Биоинертность, тромборезистенть и хорошая тканесовместимость резин на основе кремнийорганических каучуков делают их востребованными в медицинской промышленности для изготовления таких необходимых изделий длительного использования, как эндопротезы суставов, мягких тканей т. п.

Силиконовые медицинские трубки используют в системах для переливания крови, могут использоваться в качестве дренажей и т. п., т. к. они могут контактировать с кровью, биологическими средствами и лекарственными препаратами. Они входят в комплектацию многих медицинских и диагностических аппаратов. Трубка силиконовая стойка к химическому воздействию, термоустойчива, не токсична и безопасна для эксплуатации. Рабочая область температур от –50 °C до +250 °C. Во время эксплуатации их можно подвергать многократной (до 100 раз) стерилизации паровым или воздушным методами.

glavsilicon.ru

Силикон (MVQ)

  SILICON (MVQ) — это изготовленный фирмой   полуфабрикат из сшитого переоксидным образом силиконового каучука. SILICON (MVQ)  не наполнен сажей и пригоден для электроизоляции. SILICON (MVQ.

  Свойства:

  SILICON (MVQ) обладает по сравнению с другими эластомерами низкой твердостью. Температурный диапазон применения: от -60°С до +200°С (кратковременно до +230°С). SILICON (MVQ)  обладает отличной устойчивостью к озону, погодному воздействию и старению.

  Набухание в минеральных маслах является незначительным, однако сильно зависит от состава масла. Совместимость с содержащими добавки маслами лучше, чем у материала NBR . SILICON (MVQ)  пригоден как уплотнительный материал для фармацевтического применения и в области пищевых продуктов.

Данные устойчивости:

Хорошая устойчивость	Средняя устойчивость	Низкая/нул. устойчивость
масла для двигателей и коробок передач		ароматические минеральные масла
тормозные жидкости на гликолевой основе		горючее
животные и растительные жиры и масла		силиконовые масла и жиры
вода до 100°С		ароматические углеводороды (толуол, бензол)
Тяжело воспламеняющиеся пневматические жидкости группы HFD-R и HFD-S		низкомолекулярные хлорированные углеводороды (трихлорэтилен)
разбавленные солевые растворы
		перекаленный водяной пар выше 120°С (возможна кратковременная стерилизация паром)
		кислоты и алькалии

Область применения:

  SILICON (MVQ)  применяется главным образом в тех областях, где вследствие температурной и химической нагрузки отсутствует какая-либо альтернатива. Из-за низких механических значений применение должно ограничиваться статическими условиями работы.

  Основные физико – механические характеристики  SILICON (MVQ)

Свойства	Единица измерения	Значение	Норма  испытания
Твердость	SHORE A	85±5	DIN 53505
Плотность	г/см3	1,52±0,03	DIN 53479
Прочность  на разрыв	Н/мм2	>=7	DIN 53504
Прочность  на растяжение	%	>=130	DIN 53504
Натяжение 100%	Н/мм2	>=5	DIN 53504
Остаточная  деформация 175°С/22ч	%	<=15	DIN 53517
Прочность  при широком разрыве	Н/мм	8	DIN 53515
Эластичность отскока	%	44	DIN 53512
Истираемость	у силикона измерить невозможно
Минимальная  температура применения	°С	-60	—
Максимальная  температура применения	°С	+200	—
Изменение  при хранении в горячем воздухе 168ч/225°С: изменение твердости изм. прочн. на разрыв изм. прочн. на растяжение	Shore A % %	+3 -10 -40	DIN 53505 DIN 53504 DIN 53504

for-engineer.info

Что такое силиконы?

Силиконы – довольно обширный класс веществ, очень разнообразных по свойствам, от жидких, как вода, до желеобразных, от гидрофобных до полностью водорастворимых, от пластичных гелей до легко растягивающихся эластомеров и хрупких стеклообразных смол. По сути своей это полимерные соединения, основным отличительным признаком которых является обязательное наличие цепочки из чередующихся атомов кремния и кислорода. К этому кремнекислородному остову могут присоединяться различные органические заместители, которые главным образом и формируют все многообразие свойств и областей применения силиконов.

Рисунок 1. Молекула диметикона.

Наиболее обычными можно считать линейные полидиметилсилоксаны (диметиконы) разной вязкости, от самого короткого гексадиметилсилоксана с вязкостью 0,65 сСт до высокомолекулярных полимеров с вязкостью более миллиона сСт (вязкие смолообразные вещества). Низкомолекулярные диметиконы летучи, но это свойство быстро утрачивается с ростом количества силоксановых звеньев в цепи.

Циклические силиконы (циклометиконы) с количеством диметилсилоксановых звеньев от 4 до 6 тоже часто включают в состав косметики. Это летучие вещества с низкой теплотой испарения (это означает, что, улетучиваясь с кожи, они не отнимают тепло).

Рисунок 2. Молекула циклопентасилоксана.

Замена метильных групп на другие позволяет модифицировать свойства силиконов. Чаще всего используемые заместители – фенильная, аминоалкильная или алкильная группа. Так получают разнообразные силиконовые жидкости, воски, водные дисперсии и полимеры – амодиметикон, фенилтриметикон, каприлилметикон и др. Фенилфункциональные силиконы характеризуются высоким коэффициентом преломления, отличной термостабильностью и устойчивостью к окислению.

Рисунок 3. Молекула диметиконола.

Диметиконолы, или силиконовые смолы, представляют собой диметиконы, в которых концевые метильные группы заменены на гидроксильные.

Силоксановые полиэфиры отличаются повышенной совместимостью как с полярными, так и с неполярными ингредиентами.  Растворимость в воде и полярных растворителях увеличивается с ростом полиэфирной цепи. Полная растворимость в воде достигается при массовом соотношении полиэфирных и диметилсилоксигрупп примерно от 2:1 до 4:1.

Силиконово-силикатные полимеры имеют трехмерную силикатную структуру с многочисленными поперечными связями. Один из примеров таких ингредиентов – силоксисиликаты.

И, наконец, еще одна большая группа — силиконовые эластомеры. В отличие от линейных силиконовых полимеров, их цепочки поперечно связаны между собой. Такие силиконы могут выглядеть как стеклообразная масса.

Разумеется, это лишь несколько примеров из огромного разнообразия силиконов, и с каждым годом их становится больше. Но зачем?

Дело в том, что молекулы силиконов характеризуются очень интересными свойствами по сравнению с органическими веществами. Связь Si-O очень стабильна, она длиннее, чем связь С-С или С-О, угол O-Si-O более плоский, чем угол С-С-С, а энергия вращения относительно связи Si-O примерно в 15 раз ниже, чем для связи С-С. Межмолекулярные и внутримолекулярные  взаимодействия в силиконах слабее, чем в органических соединениях. Благодаря этому молекулы силиконов могут быть длинными и прочными, легко скользят относительно друг друга и не перепутываются.  Гибкость молекулы, свобода вращения относительно главной цепи и взаимное отталкивание метильных групп способствуют формированию своеобразного «облака» из органических заместителей, окружающего кремниево-кислородный остов полимера:

Это обусловливает водоотталкивающие свойства силиконовых пленок. Силиконовые жидкости легко растекаются, характеризуются низким коэффициентом трения, и даже относительно высокомолекулярные полимеры остаются жидкими, в отличие от органических полимеров той же молекулярной массы, и обладают множеством других ценных свойств.

Любопытно, что изделия из силиконов оказались настолько хороши, что их даже стали фальсифицировать. Чаще всего подделывают силиконовую резину и силиконовые герметики, выдавая за них соответственно изделия из поливинилхлорида и герметики на акриловой основе. Распознать подделку довольно легко: достаточно поджечь небольшой кусочек проверяемого образца. В отличие от подделок на основе органических соединений, силиконовые материалы загораются с трудом, а при горении выделяют не черную сажу (углерод) а преимущественно белую (диоксид кремния).

Но вернемся к вопросу: для чего силиконы в косметике?

www.modum.by

Силиконы в бытовой химии и их применение

Назад к списку статей

Преимущества использования силиконов в автокосметике, товарах бытовой химии и моющих средствах 

Dow Corning 
Sophie Stassen 
Anna Lau 
Hans ten Cate 
 

Что такое силиконы

Что такое силиконы?
  

• Силиконы имеют неорганическую основу, подобно стеклу
• Органические боковые группы, в большинстве случаев метильные
• Степень полимеризации варьируется от n=1 до нескольких тысяч
• Силиконы имеют низкую вязкость даже при очень большой длине цепи
• Цепь имеет форму спирали. 

Основные свойства силиконов

• Уникальная гибкость связи Si-О

• Плоский угол и большая длина связи
• Высокая энергия связи и низкий барьер вращения
• Низкая температура стеклования (ПДМС находятся в жидком состоянии даже при высокой Mw)
• Высокая газопроницаемость
• Низкое поверхностное натяжение Критическое поверхностное натяжение (24 дин/см) > поверхностного натяжения жидкости (20.4) ПДМС растекается по поверхности, образуя мономолекулярную пленку
• Термо и окислительная стабильность благодаря высокой энергии связей

  

 

Семейство силиконов

 

Применение

Силиконы используются в: 
 

• Автокосметике
• Бытовой химии
• Моющих средствах

Автокосметика 
 

Блеск / Длительное действие Удаление и/или маскировка дефектов поверхности Функция силикона — формирование пленки на поверхности, улучшение растекаемости, перенос активных веществ 
 

• Уход за виниловыми поверхностями

Глянец / Длительное действие 
 

• Средства для обработки покрышек

Глянец / Длительное действие 
 

Если в рецептуре присутствуют силиконы: 
 

• Более глубокий глянец
• Длительное действие
• Легкость в нанесении
• Облегчение удаления грязи
• Повышение водонепроницаемости
• Повышение устойчивости к моющим средствам
• Устранение возможности появления разводов
• Увлажнение Защита от запотевания
• Отсутствие ощущения жирности
• Не вредит окружающей среде

Бытовая химия 
 

• Применение
• Средства по уходу за обувью
• Полироли для мебели
• Полироли для металлических изделий
• Средства по уходу за различными поверхностями
• Очистители
• Водоотталкивающие средства

Силикон придает свойства: 
 

• Легкость в применении
• Чистящая способность
• Улучшение внешнего вида поверхности — интенсивность цвета, блеск
• Защита от загрязнения и появления разводов
• Длительное действие и устойчивость к моющим средствам
• Отталкивает воду
• Сглаживает неровности
• Защита от запотевания
• Пеногашение

Средства по уходу за обувью 

Требования: 
 

• Обеспечение блеска
• Высокая гидрофобность
• Некоторая олеофобность
• Чистящие свойства
• Маскировка потертостей
• Эластичность

Средства по уходу за мебелью 
 

• Традиционные полировальные пасты (для деревянной и старинной мебели) с высоким содержанием воска — чистящая способность, блеск и защита
• Традиционные полировальные кремы — эмульсии
• Современные жидкие продукты в форме аэрозолей и спреев — блеск, антистатический эффект

Уход за различными поверхностями: 
Кожа — Увлажнение и восполнение натуральных масел 
Винил — Улучшение внешнего вида, придание водоотталкивающих свойств 
Ковры — Смягчение, уменьшение трения, изнашивания 
Керамика — Отталкивание воды/грязи 
Очистители для ткани — выведение пятен 

Очистители 
 

• Повышение качества очистки
• Улучшение внешнего вида изделия
• Отталкивание грязи — поверхность дольше остается чистой
• Легкая очистка – Не требует длительного ополаскивания

russoindustrial.ru

Презентация на тему: Свойства силиконов

Силиконы являются хорошими эластомерами, поскольку их основная цепь очень гибкая. Связи между атомом кремния и присоединенными к нему двумя атомами кислорода очень гибкие . Угол между этими связями может открываться и закрываться как ножницы без особых проблем. Это делает основную цепь очень гибкой.

•В некоторых случаях боковые органические группы могут соединять вместе две или более кремнийорганических цепей. Варьируя длину основной кремнийорганической цепи, боковые группы и перекрёстные связи, можно синтезировать силиконы с разными свойствами.

•Силиконы делятся на три группы, в зависимости от молекулярного веса, степени сшивки, вида и количества органических групп у атомов кремния:

•«Силиконовые жидкости» — менее 3000 силоксановых звеньев.

•«Силиконовые эластомеры» — от 3000 до 10000 силоксановых звеньев.

•«Силиконовые смолы» — более 10000 силоксановых звеньев и высокая степень сшивки.

Получение силиконов

Полиорганосилоксаны синтезируются стандартными методами химии полимеров, включая поликонденсацию и полимеризацию.

•Один из наиболее распространенных методов — гидролитическая поликонденсация функционализированных дихлорсиланов.

•Метод основан на гидролизе функциональных групп, ведущих к образованию неустойчивых диорганосиланолов, которые олигомеризуются с образованием циклосилоксанов:

R2SiCl2 + 2h3O → R2Si(OH)2 + 2HCl

nR2Si(OH)2 → (R2SiO)n + h3O

Получение силиконов

•Циклосилоксаны в дальнейшем используются в качестве мономеров для получения кремнийорганических полимеров.. Поскольку, чтобы получить полимер, мы раскрываем цикл в молекуле мономера, то такой процесс называется полимеризацией с раскрытием цикла. Катализатором является основание типа NaOH.

уатома кислорода, который приобрел пару электронов, теперь

появился отрицательный заряд. октаметилциклотетрасилоксан Он может атаковать вторую

молекулу мономера, точно так же, как молекула гидроксила атаковала первую.

Одна за другой прибавляются все новые молекулы мономера.

Применение силиконов

•В промышленности находят применение различные кремнийорганические соединения, свойства которых сильно зависят от средней молекулярной массы и структуры макромолекул.

•Силиконовые жидкости обладают большой сжимаемостью и поэтому широко используются в качестве амортизаторов, смазочных масел с низкой температурой замерзания, силиконовых диэлектрических и герметизирующих составов.

•Силоксановые резины обладают комплексом уникальных свойств: повышенными термо-, морозо- и огнестойкостью, устойчивостью к облучению различными видами энергии, сопротивлением накоплению остаточной деформации сжатия и т. д. Они применяются в весьма важных областях техники, а относительно высокая их стоимость окупается более длительным сроком эксплуатации по сравнению с резинами на основе углеводородных каучуков.

Силиконовый герметик

Силоксановые резины используются для изготовления трубок, уплотнительных жгутов, профилей, колец

Применение силиконов

•Пластмассы на основе кремнийорганических смол мало изменяют свои свойства при температурах от —60 до +250 °С

идаже до +550 °С.

•Наибольшее применение для изготовления пластмасс находят полиметилсилоксаны, полиэтил- и полифенилсилоксаны.

•В качестве наполнителей применяются асбестовые и стеклянные волокна, металлические порошки, кварцевая мука

идругие добавки.

•Они применяются для изготовления электрического оборудования и приборов, выдерживающих кратковременные нагревы до 2000…3000 °С. Особенность этих материалов — дугостойкость (стойкость против действия электрической дуги), химическая и водостойкость.

Силиконовая посуда

•Силикон – инертный материал, не ржавеет и не крошится, не взаимодействует ни с горячими, ни с ледяными продуктами. Из силиконовой посуды очень легко вынуть то, что вы приготовили, – достаточно лишь потянуть за край и выгнуть мягкий силикон

вдругую сторону. Гладкая поверхность обладает естественными антипригарными свойствами. Но самое замечательное заключается в том, что после ваших кулинарных упражнений такую форму можно компактно свернуть. Когда вы развернёте её в следующий раз, она примет первоначальный вид. другого материала. К тому же силикон совершенно не впитывает

всебя запахи.

studfile.net