Três tipos diferentes de óleos de silicone com baixo-hidrogênio: teor de hidrogênio lateral, hidrogênio terminal e hidrogênio final-do lado

Quais são os três tipos diferentes de óleos de silicone com baixo-hidrogênio?

Conteúdo de hidrogênio lateral, hidrogênio terminal e hidrogênio final-

Conceito Central: Posição do Hidrogênio Ativo (Si-H)

A espinha dorsal do óleo de silicone é composta por átomos alternados de silício (Si) e oxigênio (O). Alguns grupos metil (-CH₃) ligados aos átomos de silício são substituídos por átomos de hidrogênio (-H), formando ligações reativas de silício-hidrogênio (Si-H). Com base na posição dessas ligações Si-H na cadeia molecular, os óleos de silicone podem ser classificados da seguinte forma:

Óleos de silicone-com baixo teor de hidrogênio-de hidrogênio

Óleos terminais de silicone-tipo baixo hidrogênio-de hidrogênio

Óleos de silicone-laterais-com baixo teor de hidrogênio-de hidrogênio

1. Óleo de silicone lateral-tipo baixo de hidrogênio-hidrogênio

. Características da estrutura molecular: O hidrogênio ativo (Si-H) está ligado principalmente aos grupos laterais da estrutura molecular. Pode ser imaginado como uma longa cadeia de siloxano com muitos grupos Si-H crescendo ao longo de seu "corpo". Sua unidade estrutural típica é (CH₃)HSiO.

Fórmula Estrutural Simplificada:

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

(Onde ₑ representa o número de segmentos-contendo hidrogênio, determinando o conteúdo de hidrogênio)

. Propriedades Químicas:

Alta densidade de reticulação: cada cadeia molecular normalmente possui vários locais de reação Si-H.

Reações principais: As ligações Si-H reagem principalmente com moléculas ou polímeros contendo ligações insaturadas (como grupos vinil) por meio de reações de hidrossililação para formar uma rede reticulada.

. Principais aplicações:

Agente de reticulação (agente de cura) para borracha de silicone líquido do tipo-de adição: esta é sua aplicação principal. Ele sofre uma reação de adição com óleo de silicone-de vinil sob a ação de um catalisador de platina, ligando as cadeias moleculares lineares do óleo de silicone em uma estrutura de rede tri-dimensional, conseguindo assim a cura. A quantidade e o conteúdo de hidrogênio do óleo de silicone de hidrogênio lateral controlam diretamente a densidade de reticulação e a dureza da borracha de silicone.

Acabamento têxtil: Como um componente importante dos agentes impermeabilizantes, suas ligações Si-H podem reagir com os grupos hidroxila na superfície da fibra sob a ação de um catalisador para formar uma forte película impermeável.

Anti-de papel: Utilizado na produção de papel/filme removível.

2. Óleo de silicone de hidrogênio-terminado com baixo teor de hidrogênio-

. Características da estrutura molecular: O hidrogênio ativo (Si-H) está localizado em ambas as extremidades da cadeia molecular. Imagine-o como uma cadeia de siloxano com grupos Si-H tanto na "cabeça" quanto na "cauda".

Fórmula Estrutural Simplificada:
H(CH₃)₂SiO-[(CH₃)₂SiO]ₙ-Si(CH₃)₂H

. Propriedades Químicas:

Crescimento da cadeia/limitação-final: cada molécula tem apenas dois locais de reação (em ambas as extremidades da cadeia), tornando-a ideal para reações de crescimento em cadeia.

Reação principal: Também via hidrossililação, mas reage principalmente com óleos de silicone com terminação-divinil, alongando continuamente a cadeia molecular e aumentando significativamente o peso molecular e a viscosidade do produto. Ele também pode atuar como um-agente de proteção final, reagindo com as extremidades das cadeias poliméricas contendo grupos funcionais (como hidroxila, vinil).

. Principais aplicações:

Extensão da cadeia de óleo de silicone: reage com ω-divinil polidimetilsiloxano para sintetizar óleos de silicone com pesos moleculares mais elevados e viscosidades específicas.

Síntese de copolímeros em bloco: usado para preparar copolímeros em bloco, como resinas de silicone-poliuretano e silicone-epóxi, servindo como segmentos macios ou modificadores para melhorar as propriedades de superfície dos materiais (por exemplo, toque, resistência à abrasão).

Modificadores para materiais poliméricos: usados ​​para cobrir-extremidades ou enxertar polímeros por meio de reações, conferindo propriedades hidrofóbicas, lubrificantes e outras.

3. Hidrogênio terminal-contendo óleo de silicone com baixo-hidrogênio

. Características da estrutura molecular:
Esta é uma combinação dos tipos-hidrogênio lateral e hidrogênio terminal. Sua cadeia molecular contém grupos laterais-H e grupos terminais Si-H.

Fórmula Estrutural Simplificada (Exemplo):
H(CH₃)₂SiO-[(CH₃)₂SiO]ₐ-[(CH₃)HSiO]ₑ-Si(CH₃)₂H

. Propriedades Químicas:

Combina funções de reticulação e extensão de cadeia: os grupos terminais Si-H podem realizar crescimento de cadeia, e os grupos laterais-H podem realizar reticulação.

Funções flexíveis: suas propriedades ficam entre as do hidrogênio-lateral e do hidrogênio terminal, permitindo o controle preciso de sua reatividade e da estrutura do produto final com base na proporção de hidrogênios terminais e laterais no design molecular.

. Principais aplicações:

Borracha de silicone-de alto desempenho: em algumas formulações de borracha de adição especial, ela pode participar simultaneamente do crescimento da cadeia e da reticulação, contribuindo para a formação de uma rede elastomérica mais uniforme e com melhores propriedades mecânicas.

Resinas e revestimentos especiais: usados ​​em sistemas complexos que exigem extensão de cadeia molecular e reticulação-moderada para atingir um equilíbrio específico de dureza, resistência e adesão.

Adesivos: Como componentes reativos, proporcionam maior resistência coesiva e propriedades de ligação.

Resumo e tabela de comparação

Principais fatores de seleção

Ao escolher qual tipo de óleo de silicone com baixo-hidrogênio usar, os seguintes pontos devem ser considerados:

Função necessária: é necessário formar uma rede tri-dimensional (reticulação, selecionar hidrogênios laterais) ou estender a cadeia molecular (extensão de cadeia, selecionar hidrogênios terminais) ou ambos (selecionar hidrogênios terminais)?

Reatividade e densidade de reticulação: Maior teor de hidrogênio no lado resulta em maior densidade potencial de reticulação e o material curado é geralmente mais duro.

Controlabilidade da estrutura molecular: as estruturas terminais de hidrogênio são bem{0}}definidas e mais adequadas para sintetizar polímeros com estruturas bem-definidas.