За последното столетие човечеството направило огромен скок в своето технологично и техническо развитир. Учените създадоха множество такива материали, които в природата не се срещат.
Към синтезираните материали се отнасят силиконите с най-известен представител- силиконовото масло.
Какво е това силикон и силиконови масла?
Появата на термина "silicone" ние отдаваме на английския учен-химик Фредерик Кипинг. В 1901 година той предложил така да се наричат полидифенилсилоксаните. Днес под това име се подразбира цял клас силицийорганични съединения (от химическия елемент – Silicium).
Силиконите се състоят от вериги молекули с различна дължина, състоящи се от неорганични групи "...Si-O-Si-O..." и органични радикали, свързани със силиций.
В зависимост от органичните радикали, молекулярното тегло, дължината на веригата, структурата, силиконовите състави могат да се намират във форма на течност, гума, пластмаса, лак.
Силиконовите масла са силицийорганични полимерни течности, които по-научному се наричат олигоорганосилоксани или полиорганосилоксани. Като органична група в тях влизат радикалите CH3, C2H5, C6H5 и др.
Изменяйки дължината на веригата, а също така състава и разположението на органичната група се получават масла с най-различни свойства.
Така например вискозитета на състава зависи, главно от дължината на основната верига.
Свойства на силиконовото масло
Официалнотo име на силиконовите масла в химията е – олигоорганосилоксани. Това са химически инертни течности без цвят и мирис, които притежават хидрофобни свойства. Те са устойчиви на въздействие от болшинството агресивна среда. Като разтворители за тях се изпольува спирт или ароматни въглеводороди.
За разлика от другите материали тези масла образуват на повърхностите устойчив непрекъснат филм, който разделя смазания детайл от другите среди, отблъсква вода и прах.
Маслата на основа силицийорганични съединения също така притежават набор от следните полезни експлоатационни свойства:
- Широк работен температурен диапазон (до +200...+250 °C)
- Ниско изменение на вискозитета в широк температурен диапазон
- Съвместимост с болшинството конструкционни материали
- Високи диелектрически свойства
- Нетоксичност
- Нисък коефициент на повърхностно напрежение (висока овлажняваща способност)
- Ниско налягане на наситените пари
- Лоша възпламеняемост
- Висока свиваемост
Такова съчетание на свойствата се явяват уникални, не свойственни за материали от други класове. Благодарение на възможностите по пътя на синтеза леко се получават силицийорганични съединения със зададени свойства, а тези масла са станали необичайно популярни и използване в различни отрасли на промишлеността.
Масла марки ПМС
Най-популярни в промишлеността са полиметилсилоксановите течюности, съдържащи диметилни групи. Те се произвевдат под името ПМС. Названието на марката включват в себе си също така цифрово обозначаване на вискозтета, който може да варира в предели от 0,65...2 500 000 мм2/с.
Те притежават отлични диелектрически свойства. Показателят на електрическа пробивност е в порядъка на 20 МВ/м. Материали с вискозитет над 50 мм2/с практически не се изпаряват.
ПМС имат извънредно ниска топлоемкост, но добро топлоотдаване. Материали с малък вискозитет се разтварят в ацетон, етиленгликол, етилов и метилов спирт, кисилина, естер, метил-етил-кетон, в метиленхлориди и хлорофлуорвъглероди.
Масла марки ПЕС
Още една разновидност на олигоорганосилоксаните, широко разпространена в промишлеността – полиетилсилоксани, които се произвеждат под марка ПЕС. За разлика от ПМС в техния състав вместо диметилна група са въведени етилови радикали.
Тези течности в сравнение с ПМС имат подобрени смазващи свойства и нискотемпературн характеристики, но по-ниска термоустойчивост. Имат по-изразена зависимост между вискозитет и температура. Те са добре съвместими с минерални масла.
Масла марка ПФМС
Маслата от тази марка имат по-сложна структура на молекулите и съдържат освен диметилова група още и фенилови радикали.
Материалите ПФМС се характеризират с ниска изпаряемост, повишена термостабилност, добри смазващи способности по отношение на някои материали.
Явяват се добри диелектрици. Добре работят в диапазона на температура от -60 до +250 °C.
Използване на маслата
Областта на използване на силиконовите масла се определя от съвкупността на техните физически и химически свойства.
Благодарение на високата течливост силиконовите масла добре проникват във хлабини и са ефективни при обслужване на верижни предавки. Маслата се използват за възстановяване на еластичност и предотвратяване на стареене на гумени уплътнения.
В нефтогазовата промишленост силиконовите течности широко се използват с цел повишаване на безопасността при работа и ефективност при производството. Те се използват, като пеногасител, а така също като работна течност за хидрокомпенсаторни прибори за изследване на сонди.
При обслужване в автомобилите се използват за отстраняване на скърцания в салона, защита от корозия, отблъскване на влага.
Примери за използване на течности ПМС:
като трансформаторно масло
- като разделителна течност в екструдери и прес-форма смазка при изготвяне на изделия от пластмаса
- смазване на лентъчни конвейери, в това число в хранително производство
- разделителна смазка между гумени и пластмасови повърхности
- съставящ компонент на пеногасители и други повърхностно-активни вещества
- работна течност в хидравлични системи, трансмисии
- Спирачна течност
- Демпфиращи течности
- Топлоносители в топлообменни апарати
- Компоненти при изготвяне на бои, лепила и херметизиращи състави, покрития
- Компоненти за производство на оптични влакна, оптични и акустични устройства
- Импрегиране на тъкани за придаването им на водоустойчивост
Масла марки ПЕС се използват, като:
- Базови течности за масла и пластични смазки
- Работни течности на хидросистеми
- Охлаждащи течности при температури -70…+150 °C
- Топлоносители в открити системи при работни температури до +150…+200 °C, а в херметични – до +180…+250 °C
- Антиадгезионни смазки
- Модификатори, пластификатори при производството на пластмаси, стъклопластт, гуменотехнически изделия
- Компоненти в парфюмерната продукция
Области, където могат да се използват силиконови течности ПФМС, може да се изброят следните:
- Високовакуумни масла за дифузионни помпи
- Високотемпературни и трудновъзпламеняеми топлоносители
- Диелектрици
- Базов компонент за масла и смазки
- В газо-течна хроматография, като неподвижна фаза
Благодарение на уникалните свойства и универсалност силиконовите масла се използват за производство или се явяват ключови компоненти на най-съвременни продукти. Възможността за изменение структурата и състава, параметрите на образувания полимерен слой на такива масла открива неограничени възможности при решаването на голямо количество задачи.
