Thành phần linh hoạt trong các sản phẩm silicone: dầu silicone và nhũ tương silicone
Trong số họ organosilicon, dầu silicone và nhũ tương silicone là những thành phần được sử dụng rộng rãi nhất. Với cấu trúc và đặc tính độc đáo, chúng đóng vai trò quan trọng trong vô số tình huống, từ sản xuất công nghiệp đến các sản phẩm hàng ngày.
I. Dầu silicon: Từ cấu trúc phân tử đến các dạng thay đổi{1}}không ngừng
Dầu silicon về cơ bản là một loại chuỗi-giống như polyorganosiloxan với mức độ trùng hợp khác nhau. Quá trình "ra đời" của nó bao gồm một số bước chính: đầu tiên, dimethyldichlorosilane được thủy phân bằng nước để thu được vòng ngưng tụ sơ bộ; sau đó, chiếc nhẫn được bẻ khóa và chưng cất để thu được dạng-vòng tuần hoàn thấp; cuối cùng, vòng, tác nhân đóng-đầu và chất xúc tác được "trùng hợp" với nhau để thu được hỗn hợp có mức độ trùng hợp khác nhau. Sau khi loại bỏ các chất có nhiệt độ-sôi{6}}thấp, chúng ta thu được dầu silicon mà chúng ta thường thấy. Về hình thức, dầu silicon chủ yếu là chất lỏng không màu (hoặc màu vàng nhạt), không mùi và không{8}}độc hại, không dễ bay hơi. Các đặc tính của nó khá đặc biệt: nó không hòa tan trong các dung môi phân cực như nước và metanol, nhưng có thể dễ dàng phản ứng với benzen, cacbon tetraclorua và dầu hỏa; nó có áp suất hơi thấp, điểm chớp cháy và điểm đánh lửa cao, điểm đóng băng thấp nên cực kỳ an toàn. Dựa trên cấu trúc hóa học, dầu silicone bao gồm một họ lớn: dầu silicone methyl, dầu silicone ethyl, dầu silicone phenyl, dầu silicone methyl hydro, dầu silicone methyl chlorophenyl, v.v., mỗi loại đều có thế mạnh riêng. Phân loại theo ứng dụng, có dầu silicon giảm chấn, dầu silicon bơm khuếch tán, dầu thủy lực, dầu cách điện, dầu truyền nhiệt, dầu phanh, v.v., mỗi loại đều có vai trò riêng. Điều khiến dầu silicon được ưa chuộng đến vậy chính là tính năng vượt trội: chịu nhiệt mạnh, không dễ bị hư hỏng ở nhiệt độ cao; cách điện tốt, làm “người bảo vệ an toàn” cho các thiết bị điện tử; khả năng chống chịu thời tiết tuyệt vời, không dễ bị lão hóa ngay cả khi tiếp xúc với gió và nắng; tính kỵ nước mạnh, cho phép nước ngưng tụ thành hạt trên bề mặt của nó; tính trơ sinh lý cao, ít gây kích ứng cho con người và các sinh vật khác; và cả hệ số nhiệt độ-độ nhớt thấp, khả năng nén cao và một số loại thậm chí còn có khả năng chống bức xạ. Những đặc tính này làm cho dầu silicon trở thành một mặt hàng được săn đón-trong ngành hàng không vũ trụ, điện tử và sản xuất máy móc.
II. Nhũ tương Organosilicon: Dạng dầu silicon "thân thiện với con người"
Nhũ tương organosilicon, nói một cách đơn giản, là "sự phân tán chất lỏng" của dầu silicon. Trong số đó, nhũ tương được sử dụng làm chất làm mềm vải và chất khử bọt là phổ biến nhất, đặc biệt là trong ngành dệt may, nơi nhũ tương silicon được coi là “chất làm đẹp cho vải”. Chất hoàn thiện vải silicon đã trải qua hai thế hệ phát triển. Thế hệ đầu tiên bao gồm hỗn hợp cơ học của dầu silicon dimethyl và dầu silicon chứa hydro{3}}(và các dẫn xuất của nó), tuy mang lại khả năng làm mềm nhưng lại có hiệu suất hạn chế. Ở thế hệ thứ hai, nhũ tương polydimethylsiloxane đã kết thúc bằng hydroxyl-đã trở thành xu hướng chủ đạo-chúng là nhũ tương được polyme hóa trực tiếp trong các điều kiện cụ thể từ các monome octamethylcyclotetrasiloxane, nước, chất nhũ hóa, chất xúc tác, v.v. Để mang lại cho vải nhiều "siêu năng lực" hơn như khả năng kháng dầu, đặc tính chống tĩnh điện, tính ưa nước hoặc để tạo cho vải tổng hợp kết cấu của vải tự nhiên, các nhà nghiên cứu bắt đầu giới thiệu các nhóm hoạt tính đặc biệt-amino, các nhóm amit, este, cyano, cacboxyl và epoxy-thành các phân tử silicon. Các nhóm chức năng này giống như việc thêm các mô-đun đặc biệt vào dầu silicone: việc đưa vào các nhóm amino làm cho nó thích hợp để chống co rút và hoàn thiện làm mềm vải len; sự ra đời của các nhóm amide giúp tăng cường khả năng chống bám bẩn và độ mềm mại; sự ra đời của các nhóm cyano giúp cải thiện khả năng kháng dầu; copolyme của polyetylen oxit ete và organosilicon có tác dụng chống tĩnh điện đáng kể; và organosilicon biến tính{11}}organofluorine kết hợp khả năng chống thấm dầu, chống vết bẩn, đặc tính chống tĩnh điện và chống thấm nước, trở thành "yêu thích mới" trong quá trình hoàn thiện vải{12}}cao cấp.
Từ các dạng dầu silicon đa dạng đến phân loại tinh tế của nhũ tương organosilicon, các sản phẩm organosilicon này liên tục xác định lại hiểu biết của chúng ta về tính chất vật liệu với sức hấp dẫn độc đáo của chúng, giúp nhiều ngành công nghiệp hiệu quả hơn và có chất lượng cao hơn nhờ sự tồn tại của chúng.
