Презентация на тему Полисилоксаны. Классификация полимеров

макромолекул, которые состоят из чередующихся атомов кремния и органогенных

элементов -- кислорода, азота, серы; при этом углерод входит лишь в соста групп, обрамляющих главную цепь:
- полиорганосилоксаны
- полиэлементооргносилоксаны
- полиорганосилозаны
- полиоорганосилтианы
- полиорганосиланы
- полиорганосилазоксаны

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».

свойств кремнийорганических полимеров этого класса связаны с высокой гибкостью

их макромолекул и относительно малым межмолекулярным взаимодействием. Малое межмолекулярное взаимодействие полиорганосилоксанов обусловливает их более низкие температуру кипения и теплоту испарения, чем у углеводородов равной молекулярной массы.
Исключительная гибкость силоксановой цепи утрачивается при переходе от линейной структуры к лестничной. Так, высокомолекулярный лестничный полифенилсилсесквиоксан (С6Н5SiO1,5)n не размягчается до 350°С. Линейные и разветвленные полиорганосилоксаны невысокой молекулярной массы -- вязкие бесцветные жидкости. Высокомолекулярные линейные полиорганосилоксаны -- эластомеры, сшитые и разветвленные-- твердые хрупкие стеклообразные вещества.
Линейные, разветвленные и лестничные полимеры растворимы в большинстве органич. растворителей (алифатич. и ароматич. углеводородах, их галогенпроизводных, кетонах, эфирах), но плохо растворимы в низших спиртах. Полиорганосилоксаны устойчивы к действию большинства кислот и щелочей; разрыв силоксановой связи вызывают лишь концентрированные щелочи и концентрированная серная кислота.

энергией и полярностью связи Si -- О. Органические радикалы

у атома кремния стойки к термоокислению из-за поляризации связи Si-- С. При термодеструкции линейных полимеров, имеющих концевые гидроксильные группы, наблюдается деполимеризация и образование низкомолекулярных циклических продуктов:

В отсутствие катализаторов полимеризации термодеструкция полидиметилсилоксанов начинается при 320-- 330 °С. Следы щелочей снижают температуру начала деструкции до 270--280 °С. Если концевые гидроксильные группы полидиметилсилоксана блокировать триметилсилоксигруппами, температура начала деструкции возрастает до 380--400 °С.

Разветвленные и сшитые полиорганосилоксаны при термоокислительной деструкции теряют в основном обрамляющие органические радикалы. Устойчивость органических радикалов к термоокислительной деструкции убывает в следующем ряду: С6Н5>СНЗ>С2Н5>высшие алкилы. В результате окисления органических радикалов число поперечных сшивок в полимере возрастает, он становится более жестким и вместе с тем сохраняет достаточную эластичность.

20 °С имеет тангенс угла диэлектрических потерь (1--2)10-3, диэлектрическая

проницаемость 3--3,5 (при 800 гц),уд. объемное электрич. сопротивление 1000 Том м (1017 ом-см) и электрич. прочность 70 -- 1000 Мв/м, или кв/мм, при толщине образца 50 мкм.

Полиорганосилоксаны имеют невысокую механическую прочность в сравнении с такими высокополярными органическими полимерами, как, например, полиамиды и отвержденные эпоксидные смолы. Для повышения механических свойств полиорганосилоксанов в органические радикалы у атома кремния вводят полярные группы. Известны полиорганосилоксаны, у которых к атомам кремния присоединены радикалы С1СН2--, СF8СН2СН2--, С6Н5NНСН2--, СNСН2СН2--, СlС6Н4--, СlС6Н3-- и др. Введение полярных групп, помимо увеличения механической прочности, позволяет улучшить и некоторые другие свойства полимера (например, устойчивость к действию растворителей). Для получения полиорганосилоксанов с полярными группами используют соответствующие мономеры.

асбеста, стеклянного волокна, кремнезема, карборунда, каолина, слюды и других

неорганических материалов путем прессования при нагревании в присутствии катализаторов получают теплостойкие пластические массы, применяемые в электропромышленности, в авиации и т. д. Особенно широко используются слоистые пластические массы из полиорганосилоксановых смол и стекловолокна или стеклотканей, обладающие наряду с высокой теплостойкостью хорошей механической прочностью.
Органосиликатные материалы применяются в виде покрытий, паст, пресс-композиций, связующих высокотемпературных стеклопластиков. Они обладают комплексом ценных свойств, что обеспечивает существенное преимущество их перед другими традиционными типами материалов и покрытий.
Прежде всего необходимо отметить высокую силу сцепления органосиликатных покрытий с металлическими и неметаллическими поверхностями. Долговечность покрытий из органосиликатных материалов на основании результатов практических испытаний оценивается сроком до 20 и более лет.

смолы (например, эпоксидной или акрилатной), метоксифункциональной силиконовой смолы (например,

Dow Corning® 3074 Intermediate) и аминосилана (например, Xiameter® OFS 6011 Silane). Силан служит связующим между органической и силиконовой смолой. Аминогруппа взаимодействует с функциональной группой органической смолы, а алкоксильные группы силана гидролизуются и по реакции соконденсации взаимодействуют с соответствующими группами силиконовой смолы (рис. 5).
Органическая реакция протекает в течение нескольких часов после смешивания. Неорганическая реакция с силиконом требует добавления катализаторов в виде титаната (для гидролиза) и олова (для конденсации), а также присутствия влаги в окружающей среде. При этом образуется спирт, улетучивающийся как ЛОС, что ведет к потере массы (усадка пленки) и, потенциально, растрескиванию пленки. При взаимодействии с атмосферной влагой реакция начинается немедленно, но эти неорганические реакции могут продолжаться долгое время после нанесения покрытия и могут привести к его охрупчиванию.
Использование силанов в рецептуре краски требует гидролиза и конденсации мономеров силана уже после нанесения покрытия. Это означает, что многие химические процессы должны происходить при условиях, не всегда идеальных. С другой стороны, силиконовые полимеры уже завершили большую часть реакций, ведущих к образованию сшитой структуры в смоле, таким образом, для получения пленки с хорошими свойствами требуется меньше времени и энергии.