Trei tipuri diferite de uleiuri siliconice cu-hidrogen redus: conținut de hidrogen lateral, hidrogen terminal și hidrogen-lateral

Care sunt cele trei tipuri diferite de uleiuri siliconice cu conținut scăzut de-hidrogen?

Conținutul de hidrogen lateral, hidrogenul terminal și hidrogenul{0}}de capăt

Concept de bază: Poziția hidrogenului activ (Si{0}H)

Coloana vertebrală a uleiului de silicon este compusă din atomi alternanți de siliciu (Si) și oxigen (O). Unele grupări metil (-CH₃) atașate la atomii de siliciu sunt înlocuite cu atomi de hidrogen (-H), formând legături reactive de siliciu-hidrogen (Si{-H). Pe baza poziției acestor legături Si-H pe lanțul molecular, uleiurile siliconice pot fi clasificate după cum urmează:

Uleiuri siliconate laterale-hidrogen cu conținut scăzut de-hidrogen

Uleiuri siliconice de tip-hidrogen cu conținut scăzut de-hidrogen

Uleiuri siliconice de tip-terminal-hidrogen cu conținut scăzut de-hidrogen

1. Ulei lateral-hidrogen cu hidrogen scăzut-

. Caracteristicile structurii moleculare: Hidrogenul activ (Si-H) este atașat în principal de grupurile laterale ale coloanei vertebrale moleculare. Poate fi imaginat ca un lanț lung de siloxan cu multe grupuri Si-H crescând de-a lungul „corpului”. Unitatea sa structurală tipică este (CH₃)HSiO.

Formula structurală simplificată:

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

(Unde ₑ reprezintă numărul de segmente care conțin hidrogen-, determinând conținutul de hidrogen)

. Proprietăți chimice:

Densitate mare de reticulare: fiecare lanț molecular are de obicei mai multe site-uri de reacție Si{0}}H.

Reacții principale: legăturile Si-H reacționează în principal cu moleculele sau polimerii care conțin legături nesaturate (cum ar fi grupările vinil) prin reacții de hidrosililare pentru a forma o rețea reticulata.

. Aplicatii principale:

Agent de reticulare (agent de întărire) pentru cauciuc siliconic lichid de tip adăugare{0}: aceasta este aplicația sa principală. Acesta suferă o reacție de adiție cu uleiul de silicon de vinil final sub acțiunea unui catalizator de platină, legând lanțurile moleculare liniare ale uleiului de silicon într-o structură de rețea tri-dimensională, obținând astfel întărire. Cantitatea și conținutul de hidrogen din uleiul de silicon cu hidrogen lateral controlează direct densitatea de reticulare și duritatea cauciucului siliconic.

Finisarea textilelor: ca componentă importantă a agenților de impermeabilizare, legăturile sale Si{0}}H pot reacționa cu grupările hidroxil de pe suprafața fibrei sub acțiunea unui catalizator pentru a forma o peliculă rezistentă la apă.

Hârtie anti-lipire: utilizată la producerea hârtiei/filmului anti-lipire.

2. Ulei siliconic cu hidrogen-terminat cu un nivel scăzut de-hidrogen

. Caracteristicile structurii moleculare: Hidrogenul activ (Si-H) este situat la ambele capete ale lanțului molecular. Imaginează-l ca pe un lanț de siloxan cu grupuri Si-H atât la „cap” cât și la „coadă”.

Formula structurală simplificată:
H(CH₃)₂SiO-[(CH₃)₂SiO]ₙ-Si(CH₃)₂H

. Proprietăți chimice:

Creșterea/Sfârșitul lanțului-Limite: fiecare moleculă are doar două locuri de reacție (la ambele capete ale lanțului), ceea ce o face ideală pentru reacțiile de creștere în lanț.

Reacția principală: tot prin hidrosililare, dar reacționează în primul rând cu uleiurile siliconice cu terminații divinil-, alungind continuu lanțul molecular și crescând semnificativ greutatea moleculară și vâscozitatea produsului. De asemenea, poate acționa ca un agent de acoperire-capăturilor, reacționând cu capetele lanțurilor polimerice care conțin grupări funcționale (cum ar fi hidroxil, vinil).

. Aplicatii principale:

Prelungirea lanțului de ulei de silicon: reacționează cu ,ω-divinil polidimetilsiloxan pentru a sintetiza uleiuri siliconice cu greutăți moleculare mai mari și vâscozități specifice.

Sinteza bloc-copolimerilor: utilizat pentru a prepara bloc-copolimeri, cum ar fi silicon-poliuretan și silicon-rășini epoxidice, care servesc ca segmente moi sau modificatori pentru a îmbunătăți proprietățile de suprafață ale materialelor (de exemplu, senzație, rezistență la abraziune).

Modificatori pentru materiale polimerice: utilizați pentru a termina-capsul sau grefarea polimerilor prin reacții, conferind proprietăți hidrofobe, lubrifiante și alte proprietăți.

3. Hidrogen terminal-cu conținut scăzut de- ulei de silicon de hidrogen

. Caracteristicile structurii moleculare:
Aceasta este o combinație de tipuri-de hidrogen lateral și hidrogen terminal. Lanțul său molecular conține atât grupări laterale-H, cât și grupări terminale Si{-H.

Formula structurală simplificată (exemplu):
H(CH₃)₂SiO-[(CH₃)₂SiO]ₐ-[(CH₃)HSiO]ₑ-Si(CH₃)₂H

. Proprietăți chimice:

Combină funcțiile de reticulare și de extensie a lanțului: grupurile terminale Si-H pot efectua creșterea lanțului, iar grupurile-H laterale pot efectua reticulare.

Funcții flexibile: proprietățile sale se află între cele ale hidrogenului lateral-și hidrogenului terminal, permițând controlul precis al reactivității sale și al structurii produsului final pe baza raportului hidrogenului terminal cu hidrogenul lateral în proiectarea moleculară.

. Aplicatii principale:

Cauciuc siliconic de -performanță înaltă: în unele formulări speciale de cauciuc adițional, acesta poate participa simultan la creșterea lanțului și la reticulare, contribuind la formarea unei rețele de elastomeri mai uniforme, cu proprietăți mecanice mai bune.

Rășini și acoperiri speciale: utilizate în sisteme complexe care necesită atât extinderea lanțului molecular, cât și legăturile{0}}încrucișate moderate pentru a obține un echilibru specific de duritate, tenacitate și aderență.

Adezivi: Ca componente reactive, oferă o rezistență mai puternică de coeziune și proprietăți de lipire.

Rezumat și tabel de comparație

Factori cheie de selecție

Atunci când alegeți tipul de ulei siliconic cu conținut scăzut de-hidrogen, trebuie luate în considerare următoarele puncte:

Funcția necesară: este necesară formarea unei rețele tri-dimensionale (reticulare, selectați hidrogeni laterali) sau extinderea lanțului molecular (extensia lanțului, selectați hidrogeni terminali) sau ambele (selectați hidrogeni laterali)?

Reactivitate și densitate de reticulare: conținutul de hidrogen lateral mai mare are ca rezultat o densitate potențială de reticulare mai mare, iar materialul întărit este în general mai dur.

Controlabilitatea structurii moleculare: structurile de hidrogen terminale sunt bine-definite și mai potrivite pentru sintetizarea polimerilor cu structuri bine-definite.