Химический состав силикона

26.12.2019 Инфо

Популярная химия

Главное меню

Силиконовым клеем, или силиконовым герметиком, называют склеивающую массу, затвердевающую при комнатной температуре.

Прежде чем начать разговор о силиконовом клее, давайте поговорим о том, что такое силикон вообще и какие разновидности силиконов бывают.

Химический состав силиконов

Силиконами называют кремнийорганические каучуки – искусственные полимеры, молекула которых состоит из мономеров, содержащих атомы кремния.

Все силиконы составлены из неорганической кремний-кислородной цепи …-Si-O- Si-O- Si-O- Si-O-… К атомам кремния в этой цепи крепятся боковые органические группы. Меняя длину основной кремний-кислородной цепи, варьируя боковыми группами и перекрёстными связями, получают силиконы с различными свойствами.

Все силиконы делятся на силиконовые жидкости, силиконовые эластомеры и силиконовые смолы.

Силиконовые герметики являются одной из разновидностей силиконовых эластомеров.

Разновидности силиконовых клеев-герметиков

Силиконовые клеи-герметики в значительной степени облегчили жизнь строителям. Они успешно применяются для наружных и внутренних работ и для работ в помещениях с повышенной влажностью.

В зависимости от области применения различают следующие герметики:

Универсальные. Область их применения очень широка. Их используют в самых различных строительных операциях: для заполнения швов, стыков, щелей, герметизации окон, дверей, склеивания различных видов плитки и т.д.

Санитарные. Эти герметики имеют в своём составе различные асептические добавки. Поэтому их применяют в местах с высокой влажностью, где высокая вероятность появления плесени и грибков.

Термостойкие. Эти герметики способны выдерживать как очень высокие, так и очень низкие температуры, не теряя своих свойств.

Низкомодульные. Используются в местах, где имеется высокая нагрузка на стык или крепление.

Электроизоляционные. Применяются при проведении электроремонтных и других работ с проводкой для её изоляции.

Существуют однокомпонентные и двухкомпонентные клеи-герметики. Двухкомпонентные клеи затвердевают под воздействием катализаторов. И используются они только в специфических промышленных целях. Наиболее широкое распространение получили однокомпонентные клеи. Выпускаются они в различных упаковках.

Клеи-герметики могут быть кислотными или нейтральными. При склеивании или обработке поверхностей металлов, которые могут вступать в реакцию с кислотами, применяют нейтральные клеи. А в остальных случаях можно использовать кислотные клеи, стоимость которых ниже стоимости нейтральных.

Силиконовые клеи-герметики дают очень прочное, долговечное и эластичное соединение. Уровень адгезии (сцепления) этих клеев очень высок. Они соединяют практически любые основания: бетон, битум, кирпич, металлические поверхности, стеклянные и деревянные изделия и др.

Силико́ны (полиорганосилоксаны) — кислородосодержащие высокомолекулярные кремнийорганические соединения с химической формулой [R₂SiO]_n, где R = органическая группа (метильная, этильная или фенильная). Сейчас этого определения придерживаются уже крайне редко, и в «силиконы» объединяются также полиорганосилоксаны (например силиконовые масла типа ПМС, гидрофобизаторы типа ГКЖ или низкомолекулярные каучуки типа СКТН) и даже кремнийорганические мономеры (различные силаны), стирая различия между понятиями «силиконы» и «кремнийорганика».

Содержание

Силиконы имеют строение в виде основной неорганической кремний-кислородной цепи (…-Si-O-Si-O-Si-O-…) с присоединёнными к ней боковыми органическими группами, которые крепятся к атомам кремния. В некоторых случаях боковые органические группы могут соединять вместе две или более кремнийорганических цепей. Варьируя длину основной кремнийорганической цепи, боковые группы и перекрёстные связи, можно синтезировать силиконы с разными свойствами.

Силиконы делятся на три группы, в зависимости от молекулярного веса, степени сшивки, вида и количества органических групп у атомов кремния:

«Силиконовые жидкости» — менее 3000 силоксановых звеньев.
«Силиконовые эластомеры» — от 3000 до 10000 силоксановых звеньев.
«Силиконовые смолы» — более 10000 силоксановых звеньев и высокая степень сшивки.

Полиорганосилоксаны синтезируются стандартными методами химии полимеров, включая поликонденсацию и полимеризацию.

Один из наиболее распространенных методов — гидролитическая поликонденсация функционализированных диорганосиланов — дихлорсиланов, диалкокси- и диацилокси, диаминосиланов. Метод основан на гидролизе функциональных групп, ведущих к образованию неустойчивых диорганосиланолов, которые олигомеризуются с образованием циклосилоксанов:

Образующиеся в реакционной смеси циклосилоксаны далее полимеризуются по анионному или катионному механизму:

Наиболее энергично процесс гидролитической поликонденсации идет с дихлорсиланами, однако в этом случае выделяется хлороводород, что, в некоторых случаях, таких как синтез полимеров для изделий медицинского назначения, неприемлемо. В этих случаях используют диацетоксисиланы — при этом в процессе гидролитической поликонденсации образуется нетоксичная уксусная кислота, однако процесс протекает значительно медленнее.

Для синтеза силиконовых каучуков с молекулярной массой

600000 и выше используется ионная полимеризация заранее синтезированных циклосилоксанов.

Замещённые силановые прекурсоры с большим количеством кислотообразующих групп и меньшим количеством алкильных групп, таких как метилтрихлорсилан, могут использоваться для ввода разветвлений и/или поперечных сшивок в полимерных цепях. В идеальном случае каждая молекула такого соединения станет точкой разветвления. Это используется в производстве твёрдых силиконовых резин. Аналогично, прекурсоры с тремя метильными группами могут использоваться для ограничения молекулярного веса, поскольку каждая такая молекула реагирует с одним реакционным центром и, таким образом, образует конец силиконовой цепочки.

Современные силиконовые резины производятся из тетраэтоксисилана, который реагирует более мягко и контролируемо чем хлорсиланы.

Применение

Силикон нашел широкое применение в строительстве и в быту. Силиконы обладают рядом уникальных качеств в комбинациях, отсутствующих у любых других известных веществ: способности увеличивать или уменьшать адгезию, придавать гидрофобность, работать и сохранять свойства при экстремальных и быстроменяющихся температурах или повышенной влажности, диэлектрические свойства, биоинертность, химическая инертность, эластичность, долговечность, экологичность. Это обуславливает их высокую востребованность в разных областях.

Силиконовые жидкости и их эмульсии широко применяются в качестве или в основе:

силиконовых антиадгезионных смазок для пресс-форм,
гидрофобизирующих жидкостей,
силиконовых масел и пластичных (консистентных) смазок,
силиконовых амортизационных и демпфирующих жидкостей,
силиконовых теплоносителей и охлаждающих жидкостей,
силиконовых диэлектрических и герметизирующих составов,
силиконовых пеногасителей,
различных добавок и модификаторов.

Силиконовые эластомеры применяются в виде:

силиконовых низкомолекулярных и высокомолекулярных каучуков,
силиконовых герметиков холодного отверждения,
силиконовых резин горячего отверждения (высокомолекулярных),
силиконовых компаундов холодного отверждения (низкомолекулярных),
жидких силиконовых резин горячего отверждения (LSR).

Силиконовые смолы чаще всего применяются в сополимерах с другими полимерами (силикон/алкиды, силикон/полиэфиры и т. д.) в составах для нанесения покрытий, отличающихся стойкостью, электроизоляционной способностью или гидрофобностью.

Cиликон используется для изготовления уплотнений — силиконовых прокладок, колец, втулок, манжет, заглушек и многого другого. Силиконовые изделия обладают рядом качеств, позволяющих использовать их даже в таких условиях, где применение традиционных эластомеров неприемлемо. Изделия из силикона сохраняют свою работоспособность от −60 °C до +200 °C. Из морозостойких типов силиконовых резин — от −100 °C, из термостойких — до +300 °C. Уплотнительные кольца из силикона устойчивы к воздействию озона, морской и пресной воды (в том числе кипящей), спиртов, минеральных масел и топлив, слабых растворов кислот, щелочей и перекиси водорода.

Силиконовые изделия устойчивы к воздействию радиации, УФ излучения, электрических полей и разрядов. При температурах выше +100 °C они превосходят по изоляционным показателям все традиционные эластомеры. Физиологическая инертность и нетоксичность силиконовых изделий используются практически в любых промышленностях.

Вопросы словоупотребления

Нередко возникают ошибки при переводе с английского языка из-за схожести написания английских терминов silicon (кремний) и silicone (силикон) (см. ложные друзья переводчика). В частности, именно таким образом в русском языке появился расхожий топоним «Силиконовая долина».

Что такое «Силикон»?

Силикон это эластичный материал, в производстве которого могут использоваться марганец, кремний, хром, никель, бор, вольфрам, селен, кобальт, медь и другие вредные компоненты. Силикон этим и опасен, потому что вредные вещества могут высвобождаться при воздействии высокой температуры или при повреждении силикона, а это очень для нашего здоровья. Кроме силикона, использующегося в производстве каких-либо изделий и строительного силикона, есть еще и медицинский и пищевой силикон. Производство этих видов силикона является достаточно трудоемким и высокотехнологичным. Потому что тут очень важно, чтобы он не был токсичным и не вызывал аллергию. Еще пищевой силикон должен быть жаропрочным, не встуnать в реакцию с органическими кислотами.

Один из наиболее распространенных методов гидролитическая поликонденсация функционализированных диорганосиланов дихлорсиланов, диалкокси- и диацилокси, диаминосиланов. Метод основан на гидролизе функциональных групп, ведущих к образованию неустойчивых диорганосиланолов, которые олигомеризуются с образованием циклосилоксанов:

R2SiX2 + 2H2O R2Si(OH)2 + 2HX

nR2Si(OH)2 (R2Si-O)n + H2O

Наиболее энергично процесс гидролитической поликонденсации идет с дихлорсиланами, однако в этом случае выделяется хлороводород, что, в некоторых случаях, таких как синтез полимеров для изделий медицинского назначения, неприемлемо. В этих случаях используют диацетоксисиланы при этом в процессе гидролитической поликонденсации образуется нетоксичная уксусная кислота, однако процесс протекает значительно медленнее.

Для синтеза силиконовых каучуков с молекулярной массой 600000 и выше используется ионная полимеризация заранее синтезированных циклосилоксанов.

Замещнные силановые прекурсоры с большим количеством кислотообразующих групп и меньшим количеством алкильных групп, таких как метилтрихлорсилан, могут использоваться для ввода разветвлений и/или поперечных сшивок в полимерных цепях. В идеальном случае каждая молекула такого соединения станет точкой разветвления. Это используется в производстве тврдых силиконовых резин. Аналогично, прекурсоры с тремя метильными группами могут использоваться для ограничения молекулярного веса, поскольку каждая такая молекула реагирует с одним реакционным центром и, таким образом, образует конец силиконовой цепочки.

Силикон действительно прочно зашел в нашу жизнь. Везде можно встретить это слово: силиконовые формы для выпечки, силиконовые имплантанты, силиконовые обрамления для руля, силиконовые герметики и так далее.

Силикон это химическое соединение, которое представляет собой органическое вещество в состав которого входит кремний и кислород. При производстве проводят полимеризацию полимеров.

Когда говорят силикон, в основном подразумевается резина. Резина бывает органическая чрные шины, красные резиновые трубки и кремнийорганическая резина, в простонародье именуемая для краткости произношения просто силиконом. И то, и другое, пахнет резиной. Силикон бывает технический, а бывает и пищевой. Ценность силикона в его безвредности для здоровья, и в высокой температурной стойкости, в зависимости от марки, в районе 160-200 градусов, пишу по памяти. Применяется в медицине, там я и доставал. К сожалению, от запаха резины многочасовым кипячением в растворе NaCl избавиться не удалось.

Видел клей силиконовый пищевой, на фото. Никто не знает, где в Ростове-на-Дону его купить?

В магазинах для аквариумов часто обманывают, под видом силиконовых трубок продают ПВХ, в основном, или другие какие комбинированные. Обман легко обнаружить: при поднесении спички ПВХ чернеет, а силикон сгорает, превращаясь в белесый порошок. После того, как вы подержите однажды в руках силикон, потом уже у вас никогда не возникнет затруднений в его идентификации, я бы сказал, он эдак трусится, как холодец.

Мягкая пластичная масса, которая используется в косметологии и в строительных целях.

Силикон получают из кремния, металлоподобного вещества, которое в природе, соединяясь с кислородом, образует диоксид кремния, или кремнезем. Из кремнезема образуется морской песок, кристаллы и кварц. Кремнезем. Кремнезем самое распространенное вещество на земле. При нагревании кремнезема в присутствии углерода при высокой температуре образуется кремний. При дальнейшей обработке кремния можно получить химическое средство с длинной цепью — полимер, называемый силиконом, который может представлять собой жидкость, гель или резиноподобное вещество.

Силикон, это такое вещество, котором мы привыкли чаще всего встречать в трех состояниях, это силиконовая смазка, которой пользуются автомобилисты для устранения скрипов в машине, и еще силиконовая смазка бывает на презервативах, это чехлы для наших мобильных телефонов (прозрачные) и это силикон для увеличения груди.

Силиконы-высокомолекулярные, кислородосодержащие кремний органические соединения. Получают их химическими методами синтеза полимеров. Делятся на жидкости, пластомеры и смолы. В быту применяются в качестве различных масел, охлаждающих жидкостей и т.п. Используются также, как герметики, каучуки и резины. Они также нашли широкое применение, как различные уплотнения, прокладки, а также для создания прочных устойчивых покрытий.

Силиконы имеют строение в виде основной неорганической кремний-кислородной цепи (-Si-O-Si-O-Si-O-) с присоединнными к ней боковыми органическими группами, которые крепятся к атомам кремния. В некоторых случаях боковые органические группы могут соединять вместе две или более кремнийорганических цепей. Варьируя длину основной кремнийорганической цепи, боковые группы и перекрстные связи, можно синтезировать силиконы с разными свойствами.

Силиконовые жидкости менее 3000 силоксановых звеньев.

Силиконовые эластомеры от 3000 до 10000 силоксановых звеньев.

Силиконовые смолы более 10000 силоксановых звеньев и высокая степень сшивки.

Силикон — это кремнийорганическое соединение, в котором содержится кислород.

Про получение силиконов нам рассказывает Википедия:

В последнее время силикон нашл очень широкое применение во многих отраслях промышленности и в быту. Для обывателя слово quot,силиконquot, обозначает эластичный материал, стойкий к перепадам температур. Из силикона делают:

Виды жидкого силикона для форм

МАРКИ И СЕРИИ СИЛИКОНОВЫХ ФОРМОВОЧНЫХ КОМПАУНДОВ

В магазине представлен силикон, предназначенный для создания мягких и эластичных, но прочных форм. Его можно разделить на два вида в зависимости от того, с каким катализатором он вступает в реакцию. Отвердители для компаунда производятся с применением олова или платины.

НЕПИЩЕВОЙ СИЛИКОН ДЛЯ ЛИТЬЯ НА ОСНОВЕ ОЛОВА

Силикон для отливки изделий из полимера, полиуретана и таких недорогих материалов, как бетон и гипс изготавливается на основе олова. Литьевой быстросохнущий жидкий компаунд – это непищевой вид композита, используемый в изготовлении матриц для снятия большого количества копий с моделей, при проведении отделочных и реставрационных работ.

ЛИТЬЕВОЙ СИЛИКОНА ДЛЯ СОЗДАНИЯ ПИЩЕВЫХ ФОРМ

Мягкий силикон для молдов на основе платины представлен в каталоге марками Smooth-On и Sorta Clear. Жидкий компаунд с разной степенью твердости по Шору используется для изготовления пищевых форм, но может применяться и для заливки других мягких молдов.

Этот силикон для литья также является двухкомпонентным. По степени застывания он разделяется на быстросохнущий и медленный. Рабочее время последнего позволяет потратить 40-50 минут на проработку мелких деталей формы.

СФЕРА ПРИМЕНЕНИЯ ПИЩЕВОГО И НЕПИЩЕВОГО ФОРМОВОЧНОГО СИЛИКОНА

Жидкий формовочный силикон используется в отделочных работах для изготовления искусственного камня и других материалов. Применяется он и в реставрационных работах, когда необходимо восстановить часть багета или архитектурного объекта. Но это далеко не все сферы применения силикона для изготовления форм. С его помощью можно создать матрицы для получения копий с разных художественных моделей.

В пищевой промышленности формы из этого материал применяются для изготовления фигурного шоколада, мороженого, кубиков льда и выпечки. В легкой промышленности матрицы из силикона используют для отливки фигурного мыла и детских игрушек из пластика или резины. Используют этот композит и в автомобилестроении. С помощью силиконовых форм отливают легкие пластиковые детали для транспортных средств.

ПОКУПАЙТЕ НА СМОЛА20.РУ — ЭТО ВСЕГДА УДОБНО И ВЫГОДНО

Хотите заказать прочный силикон для изготовления форм по низкой цене? Мы предлагаем к покупке недорогие универсальные композиты и профессиональные составы для литьевой формовки собственного производства.

Продажа заливного силикона организована таким образом, что забрать свой заказ вы можете в пунктах самовывоза. Их адреса в Москве, СПб и других городах вы найдете в разделе «Доставка».

Оплатить заказ можно наложенным платежом при заказе Почтой России. Мы предусмотрели еще 10 вариантов наличного и безналичного расчета для вашего удобства. Оплата полной стоимости заказа при получении возможна и при доставке транспортной компанией. Бесплатная доставка формовочного силикона и других товаров с нашего сайта предусмотрена при заказе от 5 000 рублей. Но и при покупке на меньшую сумму она будет стоить дешевле – при оплате в онлайн режиме цена снижается на 3%.

11 способов оплаты.
Выбирайте любой!

Скидка 3% при онлайн-
оплате картой

Контрактное производство

Косметических средств, БАД к пище, фасовка пищевой продукции.

Вы здесь:
Документация
Сырьевые компоненты
СИЛИКОНЫ

Что такое силиконы?
Силиконы, а точнее полиорганосилоксаны — это класс синтетических кремнийорганических соединений.

Открыты силиконы в 1901 году. Общая формула силиконов описывается формулой R ₂ SiO . Относятся к классу полимеров с повторяющимся звеном, т.е. в основе чередующаяся связь кремния и кислорода. Большое разнообразие силиконов достигается за счет замещения групп органических радикалов, которые цепляются к кремнию. Например, у диметиконов и циклометиконов это метильные группы, у фенилдиметиконов – это фенильные и метильные группы.

Получение: силиконы получают из диоксида кремния (кварцевого песка) и метанола.

В переводе с англ. языка Silicon означает «кремний», а с латинского Silex – силиций — камень.

Свойства силиконов: они химически инертны, не горючи, устойчивы к действию озона и УФ лучей, не токсичны, без запаха, имеют высокую окислительную и термическую стойкость и низкое поверхностное натяжение. Их вязкость практически не зависит от температуры.

В косметической промышленности полиорганосилоксаны стали применяться в 50-е годы прошлого века благодаря своим незаменимым свойствам. Первыми в косметике использовались линейные силиконы. Силиконы относятся к группе сырьевых материалов, которые улучшают свойства косметических продуктов.

Технологические свойства (достоинства) силиконов:

— удерживает влагу внутри благодаря защитной пленке на поверхности кожи,

— обладают способностью смягчать и увлажнять кожу, поэтому их можно считать эффективными эмолентами,

— применяются как эмульгаторы (загустители) кремов, что способствует уменьшению в рецептуре жировой основы,

— улучшают тактильные ощущения и консистенцию, уменьшая липкость и жирность косметических средств,

— визуально разглаживают кожу, сглаживая морщины и сужают поры,

— способствуют быстрому высыханию косметики на поверхности кожи,

— улучшают состояние волос, обволакивая их тонкой пленкой, что облегчает расчесывание и придает блеск, так как чешуйки волоса приглаживаются и хорошо отражают свет,

— способствуют защите цвета волос, делают волосы более гладкими,

— придают матовость коже,

— уменьшают аллергенность других косметических ингредиентов,

— не допускают наличие белого налета (белых пятен от солей антиперспиранта) на одежде после использования дезодорантов.

Недостатки косметики с силиконами

Основной недостаток косметических средств с силиконами заключается в том, что пленка силикона не дает коже дышать, а при использовании шампуней с силиконами утяжеляет волосы. Чтобы силикон не накапливался на коже и на волосах необходимо очищать кожу и волосы от остатков используемого средства.

Классификация силиконов

Силиконы разделяются на несколько классов в зависимости от их свойств.

1. Гидрофильные (водорастворимые) силиконы. Основное их применение в шампунях, так как они способствуют пенообразованию, смягчают раздражающее действие ПАВ и улучшают расчесывание волос. Основное их преимущество в том, что они полностью смываются водой. К этому классу относятся производные диметикона: dimethicone copoliol , amodimethicone , trimethylsilylamodimethicone .

2. Липофильные силиконы (силиконовые масла). Не растворимы в воде. Применяются в масках, бальзамах-ополаскивателях для волос. Они образуют поверхностную пленку на волосах, которая не смывается водой и приглаживает чешуйки волоса. Придают волосам сияние, гладкость, защищают волосы от повреждений во время сушки (не допускают потерю влаги), волосы легко расчесываются. Эти силиконы легко смываются специальными моющими средствами. Благодаря своей совместимости с органическими эмолентами и восками липофильные силиконы применяются в рецептурах декоративной косметики: тональных средствах, туши для ресниц, губной помаде. К этому классу также относятся диметиконы и циклометиконы.

3. Аминофункциональные силиконы. Не заменимы в средствах по уходу за окрашенными волосами, усиливают глубину цвета окрашенных волос, облегчают расчесывание в сухом и влажном виде, улучшают состояние волос. К этому классу силиконов относятся aminopropil Dimethicone , Trimethylsiloxamodimethicone , амодиметикон.

4. Летучие силиконы. Быстро испаряются с поверхности волос, защищают волосы от перепадов температур (при термической укладке и в зимний период). К ним относятся циклометикон и его производные, а также фенилтриметикон.

5. Высокополимерные силиконы (силиконовые смолы). Используются в профессиональной косметике для волос, когда нужно создать на волосах плотную пленку, которую трудно удалить. Используются в качестве загустителей в кремах, содержащих жидкие масла, в декоративной и солнцезащитной косметике. К ним относится поликватерниум-10.

Подробнее опишем наиболее часто используемые в косметике группы силиконов.
Читать подробнее про амодиметиконы, диметиконы, циклометиконы.