Minyak silikon diubah suai polieter, juga dikenali sebagai polysiloxane diubah suai polieter, adalah jenis minyak silikon diubah suai yang paling banyak dihasilkan dan digunakan dalam industri organosilikon. Oleh kerana struktur molekulnya mengandungi kedua-dua kumpulan hidrofobik dan hidrofilik, minyak silikon diubah suai polieter mempamerkan sifat surfaktan.
Jenis struktur minyak silikon polieter
(1) Jenis rantai sisi (jenis yang paling biasa)
(2) Dua-jenis hujung
(3) Rantai sisi, dua-jenis hujung
(4) Satu-jenis hujung
Dalam unit polieter C2H4O)a(C3H6O)bR, terdapat keseimbangan antara hidrofilik dan hidrofobisiti antara a dan b.
Untuk mengekalkan aktiviti permukaannya, nisbah b/(a+b) secara amnya dikawal antara 0.2 dan 0.8. Iaitu, apabila b/(a+b) kurang daripada 0.2, hidrofilik adalah kuat, dan nilai hidrofilik-imbangan lipofilik (HLB) adalah besar; apabila b/(a+b) lebih besar daripada 0.8, hidrofobisiti adalah kuat, dan nilai HLB adalah kecil. Purata jisim molar segmen polieter biasanya dikawal antara 500 dan 5000 g·mol⁻¹. Di bawah 500 g·mol⁻¹, aktiviti permukaan tidak dapat direalisasikan sepenuhnya, manakala di atas 5000 g·mol⁻¹, kelikatan terlalu tinggi, menyebabkan keterserakan yang lemah.
Kawasan aplikasi minyak silikon polieter
satu. Penstabil buih poliuretana
Juga dikenali sebagai penyamara buih.
Dalam perumusan bahan buih poliuretana, jumlah tambahan ialah 0.5%~2.0% daripada poliol. Ia mempunyai empat fungsi:
1. Ia bertindak sebagai pengemulsi semasa mencampurkan sebatian.
Bahan mentah utama, polieter poliol, mempunyai keserasian yang lemah dengan isosianat. Kumpulan hidrofobik polieter-minyak silikon diubah suai larut dalam isosianat, manakala kumpulan hidrofilik larut dalam poliol polieter, sekali gus membantu dalam pencampuran dan pengemulsian kedua-dua komponen. Ini membolehkan tindak balas bermula serentak di seluruh sistem.
2. Ini memudahkan pembentukan gelembung dan homogenisasi.
Ia merendahkan tegangan permukaan sistem tindak balas, membenarkan udara tersebar dalam sistem sebagai buih-buih halus yang seragam, membentuk nukleus buih kecil. Karbon dioksida yang dihasilkan dalam sistem tindak balas dan gas yang dihasilkan oleh agen berbuih dengan mudah memasuki nukleus gelembung untuk membentuk buih, dan ketegangan permukaan sistem yang rendah pada masa ini adalah kondusif untuk pertumbuhan gelembung.
3. Ia menstabilkan buih.
Sebelum kelikatan sistem mencapai tahap tertentu, filem cecair nukleus gelembung-yang terbentuk adalah sangat nipis. Disebabkan oleh saliran, penyatuan, dan kesan mekanikal, dinding gelembung boleh pecah. Pada ketika ini, polieter-minyak silikon yang diubah suai boleh menstabilkan nukleus gelembung melalui kesan Gibbs-Marangoni, dengan berkesan mengurangkan kebocoran daripada dinding gelembung dan menghalang penyatuan gelembung. Tambahan pula, sifat bukan ionik bagi minyak silikon -polieter yang diubah suai boleh mengurangkan daya van der Waals antara dua permukaan filem pada antara muka cecair-gas, juga menyumbang kepada kestabilan gelembung.
4. Peringkat akhir pembentukan buih fleksibel poliuretana ialah penyambungan teras gelembung.
Sebelum teras gelembung telah berkembang sepenuhnya, ia ditutup polyhedra dalam sistem tindak balas. Sejurus sebelum penggelapan berlaku, suhu yang meningkat dan tekanan dalaman yang meningkat boleh menyebabkan dinding teras gelembung pecah dan membuka liang-liang. Peranan minyak silikon -polieter yang diubah suai adalah untuk menstabilkan filem dinding semasa fasa kelikatan rendah dan untuk membolehkan filem mencapai ketebalan kritikal untuk membuka liang, sekali gus mewujudkan keadaan untuk pembukaan akhir.
Polieter-minyak silikon diubah suai ialah penstabil paling berkesan dalam-penghasilan satu langkah buih fleksibel poliuretana.
Minyak silikon diubah suai-polieter yang digunakan dalam bahan buih tegar mempunyai jisim molar yang lebih rendah daripada yang digunakan dalam bahan buih fleksibel, nisbah C2H4O kepada C3H6O yang lebih besar dalam segmen polieter dan titik awan yang lebih tinggi.
Bahan buih tegar menggunakan pelbagai jenis bahan mentah, termasuk polieter poliol dan isosianat, menghasilkan rumusan berbuih yang pelbagai. Tambahan pula, untuk mendayakan-berbuih di tapak, ia biasanya dihasilkan dalam dua-bentuk adunan komponen, memerlukan-storan jangka panjang. Oleh itu, penstabil buih mestilah bukan-polieter ionik-minyak silikon diubah suai, biasanya ditambah pada nisbah 0.5 hingga 1.5 bahagian polieter poliol kepada 100 bahagian polieter poliol. Formulasi berbuih diselaraskan mengikut keadaan berbuih.
Dalam bahan separa-buih tegar, penstabil menghalang pengecutan gelembung dan mengawal saiz gelembung.
Buih poliuretana yang berdaya tahan tinggi- mempunyai kelikatan tinggi dan tahap pemautan silang yang rendah disebabkan penggunaan -poliol hidroksi yang sangat reaktif dan suhu pengawetan yang lebih rendah, menjadikan buih mudah stabil. Oleh itu, penstabil dengan berat molekul yang lebih rendah dan kesan penstabilan yang kurang harus dipilih, seperti minyak silikon diubahsuai-molekul-berat molekul-rendah. Menggunakan minyak silikon yang diubah suai-tujuan umum-boleh menyebabkan penstabilan buih yang berlebihan, ketersambungan buih berkurangan dan akhirnya, pengecutan buih.
Polieter-minyak silikon diubah suai digunakan sebagai penstabil untuk buih poliuretana. Adalah sangat penting bahawa ia bebas daripada kumpulan Si-H, kerana kehadiran kumpulan Si-H sisa akan menjejaskan saiz mikropori dan keseragaman buih.
dua. Bahan Mentah Kosmetik
Polieter-minyak silikon yang diubah suai mudah larut dalam alkohol dan air, dan juga mudah serasi dengan bahan kosmetik lain.
Apabila ditambah pada 0.15% hingga 5%, ia boleh mengurangkan ketegangan permukaan formulasi kosmetik, menggalakkan penyebaran kosmetik ke permukaan kulit atau rambut.
Ia digunakan secara meluas dalam syampu, perapi, mousses, produk penjagaan kulit, produk pencukur, antipeluh, minyak wangi, sabun, dan kosmetik berwarna. Menambahkan sedikit polieter-minyak silikon yang diubah suai pada formulasi rambut boleh memberikan kilauan, kebolehurusan, kelicinan, sifat antistatik dan rasa yang menyenangkan pada rambut.
Polieter-varieti diubah suai dengan nilai HLB yang lebih rendah boleh digunakan sebagai pengemulsi dalam sistem kompleks minyak silikon. Contohnya, dalam formulasi krim penjagaan kulit, menggunakan polieter-minyak silikon diubah suai sebagai pengemulsi boleh mengemulsikan-minyak silikon metil kelikatan rendah dengan air untuk membentuk sistem penyebaran yang stabil. Formulasi ini tidak-merengsakan kulit dan selamat digunakan.
Jenis polieter-minyak silikon diubah suai ini boleh disediakan melalui tindak balas hidrosilisis minyak silikon dimetil dengan kumpulan terminal Si-H dan polieter yang ditamatkan alil-.
Tiga. Bahan tambahan salutan
1. Penyahbuih
Polieter-minyak silikon yang diubah suai mudah mengemulsikan dalam air dan merupakan komponen utama-penyahbuih pengemulsi sendiri. Minyak silikon diubahsuai-polieter kehilangan keterlarutan airnya dan mempamerkan sifat penyahbuih melebihi suhu titik awannya.
Penyahbuih yang dirumus dengan-minyak silikon diubah suai polieter mempamerkan rintangan haba dan kestabilan mekanikal yang baik, serta tahan terhadap asid, alkali dan garam tak organik, menjadikannya sesuai untuk penyahbuih dalam keadaan yang teruk.
Contoh nyahbuih termasuk proses pencelupan suhu tinggi-untuk fabrik poliester, nyahbuih dalam sistem penyahsulfuran larutan akueus dietanolamin dan nyahbuih dalam pelbagai minyak, cecair pemotong, antibeku dan sistem lain.
Terutamanya dalam industri percetakan, selepas pembuatan plat resin fotosensitif, larutan akueus yang kuat yang mengandungi garam alkali tak organik seperti natrium borat dan surfaktan digunakan untuk membasuh resin yang tidak diawet. Buih yang dihasilkan oleh larutan pencuci di bawah daya ricih yang tinggi menjejaskan kecekapan pembersihan dengan teruk. Polieter-minyak silikon diubah suai ialah penyahbuih yang sangat sesuai. Jika penyahbuih yang dirumus dengan minyak silikon dimetil biasa digunakan, kesan penyahbuihannya akan berkurangan di bawah daya ricih yang berpanjangan, menggalakkan pembuih dan meninggalkan sisa minyak silikon dimetil pada pinggan, sekali gus menjejaskan kualiti plat.
2. Polieter-minyak silikon diubah suai ialah ejen meratakan dan ejen gelincir utama dalam salutan-air.
3. Polieter-minyak silikon yang diubah suai dengan kumpulan epoksi di hujung rantai polieter boleh meningkatkan kebolehsalut semula salutan yang sama dan meningkatkan ketahanan salutan terhadap air panas, wap dan calar. Ia boleh disediakan melalui tindak balas hidrosilasi polieter dengan kumpulan alil pada satu hujung dan kumpulan epoksi pada hujung yang lain dengan Si-H-yang mengandungi poliorganosiloksanes.
Empat. Agen Pembasah Racun Perosak
Polieter jisim molar rendah-minyak silikon diubah suai boleh mengurangkan tegangan permukaan larutan akueusnya dengan ketara. Apabila digunakan sebagai agen pembasah racun perosak, ia boleh meningkatkan lekatan racun perosak untuk menanam daun dalam cuaca hujan dan mengurangkan jumlah racun perosak yang digunakan.
lima. Pengubah suai resin
Segmen polieter dalam polieter-molekul minyak silikon yang diubah suai boleh meningkatkan keserasiannya dengan resin, membentuk serakan seragam dalam resin, meningkatkan kecairan resin semasa lebur, meningkatkan pelinciran antara logam dan plastik dan meningkatkan kebolehsemperitan plastik dengan ketara.
Ia juga boleh menggalakkan pembentukan mikro-serakan bahan bukan organik dalam plastik, terutamanya kesan serakan titanium dioksida, kalsium karbonat, dsb.
Walau bagaimanapun, polieter konvensional-minyak silikon diubah suai biasanya mengandungi 1% hingga 20% sisa sebatian polieter mengikut jisim, yang boleh menjejaskan kekuatan mekanikal dan sifat bengkak pelarut resin diubah suai. Penyelesaian ialah menggunakan satu-alil polieter yang ditamatkan dengan jisim molar yang lebih kecil untuk menjalani tindak balas hidrosilasi dengan metil hidrogen-yang mengandungi minyak silikon, dan kemudian menyejat polieter yang tidak bertindak balas daripada polieter-minyak silikon diubah suai yang terhasil di bawah vakum tinggi.
Enam. Ejen kemasan fabrik
Tekstil yang diperbuat daripada gentian sintetik atau kapas mempamerkan hidrofobik yang kuat selepas pemprosesan resin, manakala kemasan dengan polieter-minyak silikon diubah suai boleh memberikan hidrofilik, penyerapan peluh dan sifat antistatik.
Apabila ketahanan diperlukan, segmen hidrofobik polieter-molekul minyak silikon diubah suai boleh digantikan dengan kumpulan Si-H atau kumpulan alkoksi.
Apabila kelembutan dan kelicinan diperlukan, segmen hidrofobik boleh digantikan dengan kumpulan organosilikon -diubah suai atau amino{1}}epoksi.
Tujuh. Digunakan dalam perumusan-agen pelepas berasaskan air
Penyerakan berair polieter-minyak silikon diubah suai dengan titik awan 25 darjah ~50 darjah boleh digunakan sebagai agen pelepas untuk pengacuan buih poliuretana dan pengacuan suntikan.
Penyerakan berair polieter-minyak silikon diubah suai dan asid perfluoroalkil fosforik boleh digunakan sebagai agen pelepas untuk pengacuan resin epoksi.
Penyerakan berair polieter-minyak silikon diubah suai dan minyak silikon dimetil boleh digunakan sebagai agen pelepas untuk pengacuan dan pemprosesan plastik, getah, produk kertas dan produk logam.
LAPAN. Pemeka haba lateks
Pemeka haba lateks adalah agen pembentuk gel yang sesuai untuk digunakan dengan lateks.
Apabila agen pembentuk gel ini ditambah kepada lateks, ia agak stabil pada suhu bilik; walau bagaimanapun, apabila suhu meningkat kepada nilai tertentu, lateks dengan cepat menjadi pejal, dan lateks jenis ini dipanggil-lateks tersensitisasi haba.
Menggunakan polieter-minyak silikon diubah suai sebagai pemeka haba untuk kedua-dua lateks getah asli dan sintetik menghasilkan lateks yang sangat stabil di bawah suhu titik awannya, memberikan jangka hayat yang panjang; apabila dipanaskan kepada suhu titik awan, lateks memejal dengan cepat dengan julat suhu yang kecil, dan gel pejal mempamerkan sifat yang sangat baik.
Lateks-pemekaan haba yang dirumus dengan polieter-minyak silikon diubah suai digunakan secara meluas sebagai pelekat untuk-fabrik bukan tenunan dan fabrik asas kulit tiruan.
