Polieterio vandenyje{0}}tirpsta silikoninė alyva yra organinio silicio junginio tipas, kuris buvo chemiškai modifikuotas, kad jis taptų tirpus vandenyje. Pagrindinės jo žaliavos yra bazinė silikoninė alyva, polieterio modifikatorius, katalizatorius ir kitos pagalbinės žaliavos. Toliau pateikiama išsami pagrindinių žaliavų klasifikacija ir funkcijos:
1. Pagrindinis silikono skystis
Bazinis silikoninis skystis yra pagrindinė polieterio struktūra prieš modifikavimą. Jo struktūra lemia galutinio produkto fizines savybes, tokias kaip atsparumas temperatūrai ir tepimas. Įprasti tipai apima:
Dimetilsilikono skystis (PDMS): dažniausiai naudojamas bazinis silikono skystis, baigiamas hidroksilo arba vandenilio grupėmis, kad būtų sudarytos reaktyvios vietos.
Hidrintas silikono skystis (PMHS): sudėtyje yra Si{0}}H jungčių ir gali būti hidrosililinimo reakcija su polieterio alilo grupėmis, todėl tai yra pagrindinis modifikavimo būdas.
Aminosilikoninis skystis: reakcija vyksta per amino grupes su polieterio epoksidinėmis grupėmis, tačiau naudojama rečiau.
2. Polieterio modifikatoriai
Polieterio segmentai yra labai svarbūs užtikrinant silikoninių aliejų tirpumą vandenyje. Dažniausiai naudojami šie du tipai:
Alilo polieteriai (pvz., alilo polioksietileno eteris, APEG): jie skiepijami ant silikoninės alyvos pagrindo per hidrosililinimo reakciją. Kuo ilgesnė polioksietileno (EO) grandinė, tuo didesnis tirpumas vandenyje.
Epoksidiniai polieteriai (pvz., polietilenglikolio monoglicidilo eteris): jie reaguoja su silikoninėmis alyvomis, kuriose yra aktyvių vandenilio grupių (pvz., amino ir hidroksilo grupių), sudarydami eterinius ryšius.
Specialūs polieteriai: polioksipropileno (PO) segmentų įvedimas gali pakoreguoti hidrofilinį -lipofilinį balansą (HLB) ir pagerinti suderinamumą su organiniais tirpikliais.
3. Katalizatorius
Reakcijos efektyvumas priklauso nuo katalizatoriaus pasirinkimo:
Hidrosililinimo katalizatoriai: chloroplatinos rūgštis (Speier katalizatorius) arba Karstedt katalizatorius (platinos -vinilsiloksano kompleksas). Dozę reikia kontroliuoti, kad būtų išvengta šalutinių reakcijų.
Neutralizavimo katalizatoriai: natrio karbonatas arba natrio acetatas. Jie naudojami reakcijos sistemos pH reguliuoti ir užkirsti kelią polieterio grandinių skilimui.
4. Tirpikliai ir priedai
Tirpikliai: izopropilo alkoholis, toluenas ir kt. naudojami reakcijos sistemai skiesti ir masės perdavimo efektyvumui pagerinti (vėliau reikia pašalinti).
Apsauginė medžiaga: heksametildisiloksanas (MM) naudojamas silikoninės alyvos molekulinei masei kontroliuoti.
Stabilizatorius: BHT (antioksidantas) apsaugo nuo polieterio grandinių oksidacijos aukštoje{0}}temperatūroje.
5. Kitos funkcionalizuotos žaliavos
Reakcijos sistemos pH reguliuoti naudojamos organinės rūgštys/bazės, tokios kaip ledinė acto rūgštis ir trietilaminas.
Joniniai monomerai, pvz., sulfonatiniai{0}}modifikuoti polieteriai, gali dar labiau pagerinti tirpumą vandenyje ir antistatines savybes.
Žaliavos atranką įtakojantys veiksniai
Tirpumas vandenyje: kuo didesnis EO kiekis, tuo didesnis tirpumas vandenyje; PO įvedimas gali sumažinti debesuotumo tašką.
Reaktyvumas: hidrintos silikoninės alyvos Si-H santykis (vandenilio kiekis) turi įtakos skiepijimo greičiui.
Aplinkosaugos reikalavimai: sistemos be tirpiklių{0} arba mažai{1}}LOJ žaliavos tampa vis populiaresnės.
Santrauka
Vandenyje{0}}tirpių polieterio silikoninių skysčių veikimas labai priklauso nuo žaliavų derinio. Reguliuojant polieterio tipą (EO/PO santykį), silikono skysčio molekulinę masę ir katalizatoriaus sistemą, galima sukurti pritaikytus specialius silikoninius skysčius, skirtus naudoti tekstilės, buitinės chemijos, dangų ir kitose srityse. Būsimi moksliniai tyrimai ir plėtra bus sutelkti į žaliosios sintezės procesus (pvz., fermentų katalizę) ir bio-pagrįstų polieterių taikymą.
