Tre forskjellige typer silikonoljer med lite-hydrogen: sidehydrogeninnhold, terminalt hydrogen og ende-sidehydrogen

Hva er de tre forskjellige typene silikonoljer med lite-hydrogen?

Sidehydrogeninnhold, terminalt hydrogen og ende-sidehydrogen

Kjernekonsept: Posisjon for aktivt hydrogen (Si-H)

Ryggraden i silikonolje er sammensatt av vekslende silisium (Si) og oksygen (O) atomer. Noen metylgrupper (-CH₃) festet til silisiumatomer erstattes av hydrogenatomer (-H), og danner reaktive silisium-hydrogenbindinger (Si-H). Basert på plasseringen av disse Si-H-bindingene på molekylkjeden, kan silikonoljer klassifiseres som følger:

Side-hydrogentype lav-hydrogensilikonoljer

Terminal-hydrogentype lav-hydrogensilikonoljer

Terminal-side-hydrogentype lav-hydrogen silikonoljer

1. Side-Hydrogen Type Low-Hydrogen Silikonolje

. Molekylær strukturkarakteristikk: Aktivt hydrogen (Si-H) er hovedsakelig festet til sidegruppene i den molekylære ryggraden. Den kan tenkes som en lang siloksankjede med mange Si-H-grupper som vokser langs "kroppen". Dens typiske strukturelle enhet er (CH3)HSiO.

Forenklet strukturformel:

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

(Hvor ₑ representerer antall hydrogen-inneholdende segmenter, bestemmer hydrogeninnholdet)

. Kjemiske egenskaper:

Høy tverrbindingstetthet: Hver molekylkjede har vanligvis flere Si-H-reaksjonssteder.

Hovedreaksjoner: Si-H-bindinger reagerer hovedsakelig med molekyler eller polymerer som inneholder umettede bindinger (som vinylgrupper) gjennom hydrosilyleringsreaksjoner for å danne et tverrbundet nettverk.

. Hovedapplikasjoner:

Tverrbindingsmiddel (herdemiddel) for tilsetnings-flytende silikongummi: Dette er dens primære anvendelse. Den gjennomgår en addisjonsreaksjon med ende-vinylsilikonolje under påvirkning av en platinakatalysator, og binder de lineære silikonoljemolekylkjedene til en tre-dimensjonal nettverksstruktur, og oppnår derved herding. Mengden og hydrogeninnholdet i side-hydrogensilikonoljen styrer direkte tverrbindingstettheten og hardheten til silikongummien.

Tekstilfinish: Som en viktig komponent i vanntettingsmidler kan dens Si-H-bindinger reagere med hydroksylgruppene på fiberoverflaten under påvirkning av en katalysator for å danne en sterk vanntett film.

Papir anti-klebing: Brukes i produksjon av frigjøringspapir/film.

2. Hydrogen-avsluttet lav-hydrogen silikonolje

. Molekylær strukturkarakteristikk: Aktivt hydrogen (Si-H) er lokalisert i begge ender av molekylkjeden. Se for deg det som en siloksankjede med Si-H-grupper både ved "hode" og "hale".

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

. Kjemiske egenskaper:

Kjedevekst/ende-Capping: Hvert molekyl har bare to reaksjonssteder (i begge ender av kjeden), noe som gjør det ideelt for kjedevekstreaksjoner.

Hovedreaksjon: Også via hydrosilylering, men reagerer først og fremst med divinyl-terminerte silikonoljer, forlenger kontinuerlig molekylkjeden og øker molekylvekten og viskositeten til produktet betydelig. Det kan også fungere som et ende-dekkemiddel, som reagerer med endene av polymerkjeder som inneholder funksjonelle grupper (som hydroksyl, vinyl).

. Hovedapplikasjoner:

Silikonoljekjedeforlengelse: Reagerer med ,ω-divinylpolydimetylsiloksan for å syntetisere silikonoljer med høyere molekylvekt og spesifikke viskositeter.

Syntese av blokkkopolymerer: Brukes til å fremstille blokkkopolymerer som silikon-polyuretan og silikon-epoksyharpikser, som fungerer som myke segmenter eller modifiseringsmidler for å forbedre overflateegenskapene til materialer (f.eks. følelse, slitestyrke).

Modifikatorer for polymermaterialer: Brukes til å avslutte-hette eller pode polymerer gjennom reaksjoner, som gir hydrofobe, smørende og andre egenskaper.

3. Terminalhydrogen-inneholder lavt-hydrogensilikonolje

. Molekylære strukturegenskaper:
Dette er en kombinasjon av side-hydrogen- og terminalhydrogentyper. Dens molekylære kjede inneholder både side-H-grupper og terminale Si-H-grupper.

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

. Kjemiske egenskaper:

Kombinerer kryssbindings- og kjedeforlengelsesfunksjoner: De terminale Si-H-gruppene kan utføre kjedevekst, og side-H-gruppene kan utføre tverrbinding.

Fleksible funksjoner: Egenskapene ligger mellom egenskapene til side-hydrogen og terminalt hydrogen, noe som muliggjør presis kontroll av reaktiviteten og strukturen til sluttproduktet basert på forholdet mellom terminale og sidehydrogener i den molekylære utformingen.

. Hovedapplikasjoner:

Høy-silikongummi: I noen spesielle gummiformuleringer kan den samtidig delta i kjedevekst og tverrbinding, noe som bidrar til dannelsen av et mer jevnt elastomernettverk med bedre mekaniske egenskaper.

Spesialharpikser og belegg: Brukes i komplekse systemer som krever både molekylær kjedeforlengelse og moderat kryssbinding for å oppnå en spesifikk balanse mellom hardhet, seighet og vedheft.

Lim: Som reaktive komponenter gir de sterkere kohesjonsstyrke og bindeegenskaper.

Oppsummerings- og sammenligningstabell

Nøkkelvalgsfaktorer

Når du velger hvilken type lav-hydrogensilikonolje du skal bruke, bør du vurdere følgende:

Nødvendig funksjon: Er det nødvendig å danne et tre-dimensjonalt nettverk (tverrbinding, utvalgte sidehydrogener), eller å forlenge molekylkjeden (kjedeforlengelse, velg terminale hydrogener), eller begge deler (velg terminalsidehydrogener)?

Reaktivitet og tverrbindingstetthet: Høyere sidehydrogeninnhold resulterer i en større potensiell tverrbindingstetthet, og det herdede materialet er generelt hardere.

Kontrollerbarhet av molekylær struktur: Terminale hydrogenstrukturer er godt-definerte og mer egnet for å syntetisere polymerer med godt-definerte strukturer.