Der vielseitige Inhaltsstoff in Silikonprodukten: Silikonöle und Silikonemulsionen
Unter der Organosiliciumfamilie sind Silikonöl und Silikonemulsionen die am häufigsten verwendeten Vertreter. Mit ihren einzigartigen Strukturen und Eigenschaften spielen sie in unzähligen Szenarien eine wichtige Rolle, von der industriellen Produktion bis hin zu Alltagsprodukten.
I. Silikonöl: Von der molekularen Struktur zu sich ständig ändernden Formen
Silikonöl ist im Wesentlichen eine Klasse kettenartiger Polyorganosiloxane mit unterschiedlichem Polymerisationsgrad. Seine „Geburt“ umfasst mehrere Schlüsselschritte: Zuerst wird Dimethyldichlorsilan mit Wasser hydrolysiert, um einen vorläufigen Kondensationsring zu erhalten; dann wird der Ring gespalten und destilliert, um eine niedrig-cyclische Form zu erhalten; Schließlich werden der Ring, das Endverkappungsmittel und der Katalysator zusammen „polymerisiert“, um eine Mischung mit unterschiedlichen Polymerisationsgraden zu erhalten. Nachdem wir Substanzen mit niedrigem -Siedepunkt- entfernt haben, erhalten wir das Silikonöl, das wir üblicherweise sehen. Silikonöl ist optisch meist eine farblose (oder blassgelbe), geruchlose und ungiftige Flüssigkeit, die nicht leicht flüchtig ist. Seine Eigenschaften sind recht charakteristisch: Es ist in polaren Lösungsmitteln wie Wasser und Methanol unlöslich, kann aber leicht mit Benzol, Tetrachlorkohlenstoff und Kerosin reagieren; Es hat einen niedrigen Dampfdruck, einen hohen Flammpunkt und Zündpunkt sowie einen niedrigen Gefrierpunkt, was es äußerst sicher macht. Basierend auf der chemischen Struktur umfassen Silikonöle eine große Familie: Methylsilikonöl, Ethylsilikonöl, Phenylsilikonöl, Methylhydrogensilikonöl, Methylchlorphenylsilikonöl usw., jedes mit seinen eigenen Stärken. Nach Anwendungen klassifiziert gibt es dämpfende Silikonöle, Diffusionspumpen-Silikonöle, Hydrauliköle, Isolieröle, Wärmeübertragungsöle, Bremsflüssigkeiten usw., die jeweils ihre Rolle spielen. Was Silikonöl so beliebt macht, ist seine überlegene Leistung: starke Hitzebeständigkeit, die sich bei hohen Temperaturen nicht so leicht verschlechtert; gute elektrische Isolierung, die als „Sicherheitswächter“ für elektronische Geräte fungiert; ausgezeichnete Witterungsbeständigkeit, altert auch nach Wind- und Sonneneinwirkung nicht so leicht; starke Hydrophobie, die es Wasser ermöglicht, auf seiner Oberfläche zu Perlen zu kondensieren; hohe physiologische Trägheit mit minimaler Reizung für Menschen und andere Organismen; und außerdem einen niedrigen Viskositäts--Temperaturkoeffizienten, eine hohe Kompressibilität und einige Sorten sind sogar strahlungsbeständig. Diese Eigenschaften machen Silikonöl zu einem begehrten Rohstoff in der Luft- und Raumfahrt, der Elektronik und im Maschinenbau.
II. Organosiliciumemulsionen: Die „menschenfreundliche“ Form von Silikonöl
Organosiliciumemulsionen sind, vereinfacht gesagt, „flüssige Dispersionen“ von Silikonöl. Unter ihnen sind Emulsionen, die als Weichspüler und Entschäumer verwendet werden, am häufigsten, insbesondere in der Textilindustrie, wo Silikonemulsionen als „Stoffkosmetiker“ gelten. Silikon-Textilveredelungsmittel werden seit zwei Generationen entwickelt. Die erste Generation bestand aus einer mechanischen Mischung aus Dimethylsilikonöl und wasserstoffhaltigem Silikonöl (und seinen Derivaten), das zwar für Weichmachung sorgte, aber nur eine begrenzte Leistung aufwies. In der zweiten Generation wurden hydroxyl-terminierte Polydimethylsiloxanemulsionen zum Mainstream-Sie werden unter bestimmten Bedingungen direkt aus Octamethylcyclotetrasiloxan-Monomeren, Wasser, Emulgatoren, Katalysatoren usw. emulsionspolymerisiert. Um Stoffen mehr „Superkräfte“ wie Ölbeständigkeit, antistatische Eigenschaften, Hydrophilie zu verleihen oder synthetischen Stoffen die Textur natürlicher Stoffe zu verleihen, begannen Forscher mit der Einführung spezieller Wirkstoffe Gruppen-Amino-, Amid-, Ester-, Cyano-, Carboxyl- und Epoxidgruppen-in Silikonmoleküle. Diese funktionellen Gruppen ähneln dem Hinzufügen spezieller Module zu Silikonöl: Durch die Einführung von Aminogruppen eignet es sich zur Verhinderung des Einlaufens und zur weichmachenden Ausrüstung von Wollstoffen. die Einführung von Amidgruppen erhöht die Fleckenbeständigkeit und Weichheit; die Einführung von Cyanogruppen verbessert die Ölbeständigkeit; Copolymere aus Polyethylenoxidether und Organosilicium weisen erhebliche antistatische Wirkungen auf; und Organofluor-modifiziertes Organosilizium kombinieren Ölabweisung, Fleckenbeständigkeit, antistatische Eigenschaften und Wasserabweisung und werden so zu einem „neuen Favoriten“ in der High-End-Textilveredelung.
Von den vielfältigen Formen von Silikonöl bis hin zur verfeinerten Klassifizierung von Organosiliciumemulsionen definieren diese Organosiliciumprodukte mit ihrem einzigartigen Charme unser Verständnis von Materialeigenschaften ständig neu und machen aufgrund ihrer Existenz immer mehr Branchen effizienter und qualitativ hochwertiger.
