Силиконовые жидкости: их свойства и применения

Что такое силиконовые жидкости

Силиконовые жидкости выглядят как нефтяные масла и обладают множеством полезных свойств: они не смачиваются водой, хорошо сжимаются, инертны в химическом плане, их вязкость слабо изменяется в зависимости от температуры, а также они устойчивы к высоким температурам даже в окислительных условиях.

Силиконовые жидкости часто применяются для предотвращения смачивания водой стеклянных, керамических, тканевых и бумажных поверхностей. Их также используют в гидравлических системах и муфтах сцепления.

Низкая вязкость полидиметилсилоксанов снижает общий вес гидравлических систем и диаметр трубопроводов. Существуют и более вязкие силиконовые жидкости, которые благодаря своей высокой сжимаемости позволяют создавать “жидкие пружины”.

Некоторые силиконовые жидкости служат смазочными маслами или основой для консистентных смазок, иногда комбинируясь с нефтяными или синтетическими органическими продуктами. Эти смазки превосходят нефтяные по стабильности своих реологических свойств в широком диапазоне температур.

Силиконовые жидкости могут быть использованы как жидкие диэлектрики для трансформаторов, конденсаторов и радиоэлектронных компонентов. Они также находят применение в качестве пеногасителей, антиадгезионных смазок и жидкостей для насосов.

Dow Corning FS 1265

Это фторсиликоновая жидкость, специально разработанная для смазки в агрессивных условиях. Она состоит на 100% из активного фторсиликонового полимера.

Обычно используется как смазочное масло:

• в вакуумных насосах, которые перекачивают газообразные продукты реакций
• в подшипниках, работающих при различных температурах
• в подшипниках, откуда смазка может вымываться горючими веществами или растворами
• в парокомпрессионных двигателях, например, для перекачки пара или фреона
• в качестве основы для консистентных смазок

Dow Corning 702 Diffusion Pump Fluid

Основное свойство этой специализированной жидкости DC 702 — это быстрая накачка больших объемов газов и паров, что позволяет достичь вакуума от 10^-5 до 10^-7 торр, а в вакуум-эжекторном насосе — от 10^-4 до 10^-5 мм рт. ст.

Dow Corning 705 Diffusion Pump Fluid

DC 705 — это бесцветная однокомпонентная жидкость, предназначенная для создания ультравысокого вакуума от 10^-9 до 10^-10 торр (неуловленный) и до 10^-11 торр (уловленный). Благодаря очень низкому давлению паров и обратно-потоковому коэффициенту, для создания столь высокого вакуума не требуются ловушки или охлаждение.

Dow Corning 210H Fluid

DC 210H — это термостойкая жидкость на основе полидиметилсилоксанов, подходящая для температур от -40 °C до +315 °C. Она обладает высокой устойчивостью к окислению в присутствии кислорода и воздуха.

Dow Corning 704 Diffusion Pump Fluid

DC 704 — это однокомпонентная жидкость, предназначенная для достижения высокого вакуума от 10^-6 до 10^-8 (неуловленный) и от 10^-10 до 10^-11 мм рт. ст. (уловленный). Она хорошо работает даже в сложных условиях, обеспечивая быструю откачку после воздействия воздуха и температуры. На данный момент не поставляется в Россию.

Надежной заменой Molykote Dow Corning 704 является силиконовая жидкость для вакуумных насосов EFELE SO-704.

EFELE SO-704 обладает высокой устойчивостью к окислению, низким давлением насыщенных паров, не изменяет своих характеристик в различных эксплуатационных условиях и имеет длительный срок службы.

Вакуумная жидкость EFELE SO-704 идеально подходит для ультравысоковакуумных диффузионных насосов, используемых в электронике, металлургии и производстве оборудования, а также может быть применена в качестве трансмиссионной жидкости в высокотемпературных механизмах и различных инструментах.

Как развивалась кремнийорганика

Изучение свойств кремния началось с самых древних времен. Песок, состоящий из кварца, это соединение кислорода и кремния. Кремниевые материалы были важны для человека на протяжении его истории. В древности люди изготавливали орудия труда из кварца и кремниевых камней. Позже появились технологии производства стекла и керамики, а затем и оптики и электроники на основе кремния.

Сегодня кремнийорганические технологии соответствуют современным требованиям и активно исследуются компанией Дау Корнинг.

Первая коммерческая эра кремнийорганических материалов (1943-1960 гг.)

В это время ключевыми были силоксановые и поли-диметилсилоксановые жидкости, а также метиловые и фениловые смолы. Поли-диметилсилоксан стал одним из основных материалов в промышленности, находя широкое применение. Благодаря своим уникальным свойствам он использовался в различных сферах, включая косметологию и биофармацевтику.

Вот некоторые достижения, внедренные Дау Корнинг в тот период:

• В те годы авиаполеты на больших высотах казались невозможными. Проблемы были связаны с зажиганием и попаданием влаги в двигатели. Использование силиконовой смазки Dow Corning 4 открыло новую эру в истории авиации.
• Представление новых жидких метиловых соединений и изоляционных смол.
• Первым потребительским продуктом от Дау Корнинг стали средства для офтальмологии SIGHT SAVERS.
• Дау Корнинг разработала устойчивый к влаге силиконовый материал, который обеспечивал гидрофобные свойства для бумаги и ткани.
• В те времена электрические приборы отличались низкой надежностью. Силикон уже демонстрировал хорошие изоляционные качества, и Дау Корнинг первой начала использовать свои изоляционные провода, что дало толчок к дальнейшему применению силиконов в этой сфере.
• Одна косметическая фирма обратилась в Дау Корнинг с вопросом о возможности использования силикона для ухода за сухой кожей. В результате совместных усилий был создан крем для рук, ставший первым косметическим продуктом на основе силикона.
• Дау Корнинг усовершенствовала метод производства поликристаллического кремния для изготовления компьютерных чипов, и в Мичигане была построена первая фабрика по его производству.
• Компания разработала силиконовые герметики для уплотнения и заделки швов, что произвело революцию в современном строительстве, позволяя создавать бесшовные стеклянные, керамические и металлические конструкции.

Вторая эра (1960-1980 гг.)

В этот период произошло много новых разработок, таких как получение фторсилоксанов, силикон-полиэфирных ПАВов и силанов. Эти современные материалы, в сочетании с технологическими достижениями, позволили создать резиновые элементы, герметики для стеклопакетов и покрытия для электронных товаров, медицинских устройств и авиационной техники.

Перед вами несколько достижений этого времени:

• Силиконовая резина Дау Корнинг использовалась для тепловой изоляции первого управляемого космического корабля.
• По следам астронавта Нила Армстронга на Луне остался отпечаток ботинка, подошва которого была изготовлена из силиконовой резины, а также в самом модуле использовались силиконовые материалы.
• У недоношенного ребенка возникали проблемы с пищеварением, и для их решения был разработан специальный внутривенный катетер от Дау Корнинг.

Третья эра: соединительные материалы (1980-2000 гг.)

Химические материалы и их компоненты часто расцениваются как разные уровни интеграционного процесса. Однако такая классификация не применима к современным материалам.

Достижения Дау Корнинг за этот период:

• Асбестовые тормозные накладки утратили свою актуальность, и вновь возникла проблема коррозии. Дау Корнинг предложила присадку для тормозных накладок, обеспечивающую водозащиту и тепловую устойчивость.
• В ходе акустических испытаний Jaguar XJ6 был зафиксирован высокий внутренний шум. Решение от Дау Корнинг состояло в обработке корпуса силиконовой звукопоглощающей пеной, что помогло устранить проблему.
• В медицине для заживления ран применяются средства от Дау Корнинг, которые способствуют сближению краев раны, минимизируя шрамы.
• Для защиты электронных компонентов и печатных плат было разработано силиконовое покрытие Dow Corning LOW VOC, отличающееся стойкостью к износу и сниженным уровнем летучих органических соединений.
• Жидкие силиконовые покрытия от Дау Корнинг способствуют повышению надежности автомобилей и используются в производстве подушек безопасности.
• Компания Дау Корнинг разработала эффективную добавку SYL-OFF, улучшающую производительность оборудования по производству антиадгезионных покрытий, и повышающую безопасность при очистке поверхностей.
• Для предотвращения перераспределения электрических импульсов в компьютерных кристаллах была разработана высокотекучая окись Dow Corning Fox.

Кремнийорганические технологии сегодня

Удивительные технические открытия всегда находят свое применение. Например, Dow Corning и Genencor International создали альянс, объединяющий знания и опыт в области биотехнологий и кремнийорганической химии для разработки технологии Silicon Biotechnology.

Дау Корнинг также разрабатывает новые продукты, такие как фотонно-кристаллические технологии для оптики и защитные силиконовые смолы, применяющие нанотехнологии.

Сегодня Дау Корнинг является мировым лидером в разработке и применении кремнийорганических материалов.