Poliētera ūdenī{0}}šķīstošā silikona eļļa ir organiskā silīcija savienojuma veids, kas ir ķīmiski pārveidots, lai padarītu to ūdenī{1}}šķīstošu. Tās galvenās izejvielas ir bāzes silikona eļļa, poliētera modifikators, katalizators un citas palīgizejvielas. Tālāk ir sniegta detalizēta galveno izejvielu klasifikācija un funkcija:
1. Bāzes silikona šķidrums
Bāzes silikona šķidrums ir poliētera pamatstruktūra pirms modifikācijas. Tās struktūra nosaka galaprodukta fizikālās īpašības, piemēram, temperatūras izturību un eļļošanu. Kopējie veidi ietver:
Dimetilsilikona šķidrums (PDMS): visbiežāk izmantotais bāzes silikona šķidrums, ko beidz hidroksilgrupas vai ūdeņraža grupas, lai nodrošinātu reaktīvas vietas.
Hidrogenēts silikona šķidrums (PMHS): satur Si{0}}H saites un var tikt pakļauts hidrosililēšanas reakcijai ar poliētera alilgrupām, padarot to par galveno modifikācijas ceļu.
Aminosilikona šķidrums: reakcija notiek caur aminogrupām ar poliētera epoksīda grupām, taču to izmanto retāk.
2. Poliētera modifikatori
Poliētera segmenti ir svarīgi, lai silikona eļļām nodrošinātu šķīdību ūdenī. Parasti tiek izmantoti šādi divi veidi:
Alilpoliēteri (piemēram, alilpolioksietilēnēteris, APEG): tie tiek uzpotēti uz silikona eļļas mugurkaula, izmantojot hidrosililēšanas reakciju. Jo garāka ir polioksietilēna (EO) ķēde, jo lielāka ir šķīdība ūdenī.
Epoksīda poliēteri (piemēram, polietilēnglikola monoglicidilēteris): tie reaģē ar silikona eļļām, kas satur aktīvās ūdeņraža grupas (piemēram, aminogrupas un hidroksilgrupas), veidojot ētera saites.
Speciālie poliēteri: polioksipropilēna (PO) segmentu ieviešana var pielāgot hidrofilo{0}}lipofilo līdzsvaru (HLB) un uzlabot saderību ar organiskajiem šķīdinātājiem.
3. Katalizators
Reakcijas efektivitāte ir atkarīga no katalizatora izvēles:
Hidrosililēšanas katalizatori: hloroplatīnskābe (Spējē katalizators) vai Karstedt katalizators (platīna -vinilsiloksāna komplekss). Deva jākontrolē, lai izvairītos no blakusparādībām.
Neitralizācijas katalizatori: nātrija karbonāts vai nātrija acetāts. Tos izmanto, lai pielāgotu reakcijas sistēmas pH un novērstu poliētera ķēžu degradāciju.
4. Šķīdinātāji un piedevas
Šķīdinātāji: izopropilspirts, toluols utt., tiek izmantoti reakcijas sistēmas atšķaidīšanai un masas pārneses efektivitātes uzlabošanai (vēlāk tas ir jānoņem).
Noslēdzošais līdzeklis: heksametildisiloksānu (MM) izmanto, lai kontrolētu silikona eļļas molekulmasu.
Stabilizators: BHT (antioksidants) novērš poliētera ķēžu oksidēšanos augstā temperatūrā{0}}.
5. Citas funkcionalizētas izejvielas
Reakcijas sistēmas pH regulēšanai izmanto organiskās skābes/bāzes, piemēram, ledus etiķskābi un trietilamīnu.
Jonu monomēri, piemēram, sulfonātu{0}}modificētie poliēteri, var vēl vairāk uzlabot šķīdību ūdenī un antistatiskās īpašības.
Izejvielu atlasi ietekmējošie faktori
Šķīdība ūdenī: jo augstāks ir EO saturs, jo lielāka ir šķīdība ūdenī; PO ieviešana var pazemināt mākoņa punktu.
Reaģētspēja: hidrogenētas silikona eļļas Si-H attiecība (ūdeņraža saturs) ietekmē potēšanas ātrumu.
Vides prasības: sistēmas, kas nesatur šķīdinātājus{0}} vai izejvielas ar zemu-GOS, kļūst arvien populārākas.
Kopsavilkums
Ūdenī-šķīstošo poliētera silikona šķidrumu veiktspēja ir ļoti atkarīga no izejvielu kombinācijas. Pielāgojot poliētera tipu (EO/PO attiecību), silikona šķidruma molekulmasu un katalizatora sistēmu, var izstrādāt pielāgotus speciālus silikona šķidrumus izmantošanai tekstilizstrādājumos, sadzīves ķīmijā, pārklājumos un citās jomās. Nākotnes pētniecībā un attīstībā galvenā uzmanība tiks pievērsta zaļās sintēzes procesiem (piemēram, enzīmu katalīzei) un bio-poliēteru izmantošanai.
