Главная / Архив / Информационные статьи и описание продукции с прежнего сайта / Применение кремнийорганических соединений

Применение кремнийорганических соединений

Применение органофункциональных силанов

Органофункциональные силаны в органо-неорганических композициях способны создавать поперечные связи между органической и неорганической поверхность. Механизм процесса виден на рисунке 1.


Как результат такого преобразования – возможность использования таких силанов как промоутеров адгезии, модификаторов поверхности и поперечно-сшивающих агентов.
В качестве органофункциональной группы (F) используются винил-, амино-, диамино-, глицидокси-, метакрилоксигруппы. Могут быть использованы и другие группы, однако наибольшее практическое применение нашли именно эти. Под гидролизуемой функциональной группой (OR) фактически понимается метокси- или этоксигруппа. Рекомендации по совмещаемости органофункциональных силанов и органических полимеров можно увидеть в таблице 1.


Силанольная поперечная сшивка полиэтилена

Химия процесса сшивки. Полифункциональная молекула органосилана, содержащая винилгруппу и гидролизуемые алкоксигруппы, химически прививается к молекуле полиэтилена по следующей реакции:


После такой прививки, на втором этапе, идет реакция гидролиза и поликонденсации по следующей схеме:


Сшитый таким образом полиэтилен обладает рядом уникальных свойств:
• повышенная термоустойчивость;
• повышенная стойкость к окислению;
• повышенная стойкость к атмосферным воздействиям;
• повышенная стойкость к воздействию низких температур;
• повышенная химическая стойкость;
• повышенная стойкость к проникновению других веществ;
• повышенная стойкость к образованию трещин под воздействием внешних сил;
• долговременная прочность при воздействии повышенных температур;
• повышенная устойчивость к внешним воздействиям при повышенных температурах.
Существуют две технологии применения силанольной сшивки: технология Sioplas и технология Monosil.
Sioplas представляет собой двухступенчатую технологию, при которой вначале производится прививка силана к полиэтилену с последующим гранулированием. Затем, перед изготовлением изделия, такой полимер смешивается с катализатором гидролиза и конденсации и изготавливается изделие (экструзией или литьем). Готовое изделие выдерживается при повышенной температуре и влажности. Именно в этот момент происходит силанольная сшивка полиэтилена.
Monosil представляет собой одноступенчатую технологию, при которой готовится смесь полиэтилена и необходимых компонентов, затем смесь загружается в соответствующее оборудование и изготавливается изделие, а затем готовое изделие выдерживается при повышенной температуре и влажности.
Преимущества и недостатки есть у обеих технологий. Так, в первом случае приходится дополнительно перерабатывать все количество полимера, что неблагоприятно сказывается на его свойствах; однако во втором случае требуется более чуткое отношение к технологии переработки, хотя в то же время вторая технология дешевле первой.

Применение олигоорганосилоксанов

Молекулы олигоорганосилоксана, при добавлении его в органический полимер, равномерно распределяются между молекулами полимера, и, в результате, улучшают текучесть, стабилизируют реологию, обеспечивают межмолекулярную смазку полимера, улучшают заполняемость литьевых форм, а также выемку готовых изделий из форм, уменьшают нагрузку на шнек (и, соответственно, энергопотребление), препятствуют образованию нагара на головке экструдера. Между тем, обладая не слишком большой молекулярной массой, молекулы олигоорганосилоксана со временем мигрируют на поверхность готового изделия, и может создаться ощущение «зажиренности» изделия, что, в свою очередь, может неблагоприятно сказаться на поверхностной окраске изделия. Полезным оказывается введение олигоорганосилоксана в такие полимеры, как полиэтилен, полипропилен, полиамид, полистирол, АБС-пластик и др.
Кроме того, олигоорганосилоксаны используются для создания антиадгезионных покрытий на формообразующих поверхностях технологической оснастки.
Широкое применение нашли кремнийорганические низкомолекулярные каучуки для производства силиконовых герметиков.

Применение полиорганосилоксанов

Наиболее широко кремнийорганические полимеры, известные как высокомолекулярные силиконовые каучуки, используются для производства уникальных по своим свойствам резин. Отличные диэлектрические свойства, высокие морозо-, теплостойкость, хорошая износоустойчивость и эластичность, хорошая атмосферостойкость, высокая прочность и долговечность – вот неполный перечень положительных характеристик изделий, изготавливаемых из силиконовых резин.
Значительный эффект может быть достигнут при применении высокомолекулярных силиконов в технологии переработки органических полимеров. Введение таких силиконов уже в небольших количествах в полимер (полиэтилен, полипропилен, полиамид, полиэтилентерефталат, полистирол и др.) увеличивает эластичность, морозостойкость, абразивную устойчивость изделий, а также снижает энергозатраты на оборудование, облегчает ввод наполнителей (мела, талька, гидроксида алюминия и др.). Важно отметить, что эти силиконы имеют очень высокую молекулярную массу, поэтому их молекулы не могут мигрировать на поверхность изделия и благодаря этому не затрудняют поверхностное окрашивание изделий.

Силиконовые сополимерные пластики

В настоящее время разработано по меньшей мере два типа сополимеров полиорганосилоксанов, которые представляют собой готовые к переработке гранулированные продукты:
1) сополимер поликарбоната и силикона. Блок-сополимер, содержащий силиконовых звеньев от 5 до 40 процентов. По сравнению с поликарбонатом, сополимер имеет более технологичный интервал температур переработки; большую ударную вязкость, более высокий кислородный индекс, лучшую атмосфероустойчивость и газопроницаемость;
2) сополимер силикона и полиуретана. Блок-сополимер, содержащий силиконовых звеньев на уровне 90 процентов. Уникальный термоэластопласт. Льется, экструдируется, совмещается с другими полимерами, бесцветен, прозрачен, эластичен. Светостоек, атмосфероустойчив. Высокая эластичность при низких температурах. Обладает высокими адгезионными свойствами по отношению к другим материалам. Газопроницаем. Может использоваться как самостоятельно для изготовления изделий, так и как процессинговая добавка к прозрачным термопластам.

Силиконовые нанокомпозиты

Мелкодисперсный низкомодульный силиконовый вулканизат, заключенный в сферическую оболочку из полиметилметакрилата. Оболочка может также содержать эпоксифункциональные группы. Размер таких частиц составляет примерно 100 нм.
Введение такой композиции в мономер перед полимеризацией или в термопласт, или в реактопласт перед переработкой (или отверждением) значительно улучшает ударную вязкость, особенно при низких температурах.

ОДО "Поликонта" предлагает сшивающий агент "Пента-1002" для поперечной силанольной сшивки производства ООО "Пента" (РФ, г.Москва).

По материалам журнала "Пластикс: Индустрия переработки пластмасс"