Tre forskellige typer silikoneolier med lavt-hydrogenindhold: Sidebrintindhold, terminalbrint og ende-sidebrint

Hvad er de tre forskellige typer silikoneolier med lavt-hydrogenindhold?

Sidebrintindhold, terminalbrint og ende-sidebrint

Kernekoncept: Position af aktivt brint (Si-H)

Rygraden af ​​silikoneolie er sammensat af skiftende silicium (Si) og oxygen (O) atomer. Nogle methylgrupper (-CH₃) knyttet til siliciumatomer erstattes af hydrogenatomer (-H), og danner reaktive silicium-hydrogenbindinger (Si-H). Baseret på positionen af ​​disse Si-H-bindinger på molekylkæden kan silikoneolier klassificeres som følger:

Side-hydrogen-type silikoneolier med lavt-hydrogenindhold

Terminale-hydrogen-type lav-hydrogen-silikoneolier

Terminal-side-hydrogentype lav-hydrogen silikoneolier

1. Side-Hydrogen Type Low-Hydrogen Silicone Oil

. Molekylær strukturkarakteristika: Aktivt hydrogen (Si-H) er hovedsageligt knyttet til sidegrupperne i den molekylære rygrad. Det kan forestilles som en lang siloxankæde med mange Si-H-grupper, der vokser langs dens "krop". Dens typiske strukturelle enhed er (CH3)HSiO.

Forenklet strukturformel:

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

(Hvor ₑ repræsenterer antallet af brint-holdige segmenter, der bestemmer brintindholdet)

. Kemiske egenskaber:

Høj tværbindingstæthed: Hver molekylær kæde har typisk flere Si-H-reaktionssteder.

Hovedreaktioner: Si-H-bindinger reagerer hovedsageligt med molekyler eller polymerer, der indeholder umættede bindinger (såsom vinylgrupper) gennem hydrosilyleringsreaktioner for at danne et tværbundet netværk.

. Hovedapplikationer:

Tværbindingsmiddel (hærder) til flydende-tilsætningsmiddel af silikonegummi: Dette er dens primære anvendelse. Den gennemgår en additionsreaktion med ende-vinylsilikoneolie under påvirkning af en platinkatalysator, der forbinder de lineære silikoneoliemolekylekæder til en tre-dimensionel netværksstruktur, hvorved der opnås hærdning. Mængden og hydrogenindholdet i side-hydrogen-silikoneolien styrer direkte tværbindingstætheden og hårdheden af ​​silikonegummi.

Tekstilfinish: Som en vigtig bestanddel af vandtætningsmidler kan dens Si-H-bindinger reagere med hydroxylgrupperne på fiberoverfladen under påvirkning af en katalysator for at danne en stærk vandtæt film.

Papir anti-klæbning: Bruges til fremstilling af frigivelsespapir/film.

2. Hydrogen-termineret lav-hydrogensilikoneolie

. Molekylstrukturkarakteristika: Aktivt hydrogen (Si-H) er placeret i begge ender af molekylkæden. Forestil dig det som en siloxankæde med Si-H-grupper ved både dens "hoved" og "hale".

Forenklet strukturformel:
H(CH₃)₂SiO-[(CH₃)₂SiO]ₙ-Si(CH3)₂H

. Kemiske egenskaber:

Kædevækst/ende-afdækning: Hvert molekyle har kun to reaktionssteder (i begge ender af kæden), hvilket gør det ideelt til kædevækstreaktioner.

Hovedreaktion: Også via hydrosilylering, men reagerer primært med divinyl-terminerede silikoneolier, hvilket kontinuerligt forlænger molekylkæden og øger produktets molekylvægt og viskositet betydeligt. Det kan også fungere som et ende-afdækningsmiddel, der reagerer med enderne af polymerkæder, der indeholder funktionelle grupper (såsom hydroxyl, vinyl).

. Hovedapplikationer:

Silikoneoliekædeforlængelse: Reagerer med ,ω-divinylpolydimethylsiloxan for at syntetisere silikoneolier med højere molekylvægte og specifikke viskositeter.

Syntese af blokcopolymerer: Bruges til at fremstille blokcopolymerer såsom silikone-polyurethan og silikone-epoxyharpikser, der tjener som bløde segmenter eller modifikatorer for at forbedre materialers overfladeegenskaber (f.eks. følelse, slidstyrke).

Modifikatorer til polymermaterialer: Bruges til at afslutte-kapsel eller pode polymerer gennem reaktioner, der bibringer hydrofobe, smørende og andre egenskaber.

3. Terminal hydrogen-indeholdende lavt-hydrogensilikoneolie

. Molekylær struktur egenskaber:
Dette er en kombination af side-brint og terminale hydrogentyper. Dens molekylære kæde indeholder både side-H-grupper og terminale Si-H-grupper.

Forenklet strukturformel (eksempel):
H(CH3)₂SiO-[(CH3)₂SiO]ₐ-[(CH3)HSiO]ₑ-Si(CH3)₂H

. Kemiske egenskaber:

Kombinerer tværbindings- og kædeforlængelsefunktioner: De terminale Si-H-grupper kan udføre kædevækst, og side-H-grupperne kan udføre tværbinding.

Fleksible funktioner: Dets egenskaber ligger mellem egenskaberne for side-brint og terminalt hydrogen, hvilket giver mulighed for præcis kontrol af dets reaktivitet og strukturen af ​​det endelige produkt baseret på forholdet mellem terminale og sidebrinte i det molekylære design.

. Hovedapplikationer:

Højtydende-silikonegummi: I nogle specielle gummiformuleringer kan det samtidig deltage i kædevækst og tværbinding, hvilket bidrager til dannelsen af ​​et mere ensartet elastomernetværk med bedre mekaniske egenskaber.

Specialharpikser og belægninger: Anvendes i komplekse systemer, der kræver både molekylær kædeforlængelse og moderat krydsbinding for at opnå en specifik balance mellem hårdhed, sejhed og vedhæftning.

Klæbemidler: Som reaktive komponenter giver de stærkere kohæsionsstyrke og bindeegenskaber.

Sammenfatning og sammenligningstabel

Nøglevalgsfaktorer

Når du vælger, hvilken type silikoneolie med lavt-hydrogenindhold, der skal bruges, skal følgende punkter tages i betragtning:

Påkrævet funktion: Er det nødvendigt at danne et tre-dimensionelt netværk (tværbinding, udvalgte sidehydrogener) eller at forlænge molekylkæden (kædeforlængelse, vælg terminale hydrogener) eller begge dele (vælg terminale hydrogenatomer)?

Reaktivitet og tværbindingstæthed: Højere sidebrintindhold resulterer i en større potentiel tværbindingstæthed, og det hærdede materiale er generelt hårdere.

Styrbarhed af molekylær struktur: Terminale hydrogenstrukturer er vel-definerede og mere egnede til at syntetisere polymerer med vel-definerede strukturer.