Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 7. 14 februari 1956 - Silikoner — struktur och egenskaper, av SHl
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
122
, TEKNISK TIDSKRIFT
atomer, är de inte mer resistenta mot oxidation
än i rent organiska föreningar. Snabb oxidation
i luft börjar t.ex. för metylsilikon vid 200°C,
för etylsilikon vid 138° C och för butylsilikon
vid 120°C.
Fenylgrupper bundna vid kiselatomerna är
däremot synnerligen resistenta mot oxidation,
antagligen därför att de skyddas av
siloxanres-ternas dipoler och på grund av de aromatiska
föreningarnas större stabilitet. Flytande
siliko-ner kan inte göras med bara fenylgrupper, då
sådana material är fasta. Oljor med stor
värmeresistens framställs därför med både metyl- och
fenylgrupper. Trots att de förra är mindre
stabila än de senare gelatineras sådana oljor inte
vid upphettning i luft till 250°C under mer än
1 500 h.
Egenskapernas temperaturberoende
En mycket utmärkande egenskap hos flytande
silikoner är att deras viskositet varierar
ovanligt litet med temperaturen. Orsaken härtill
anses vara att kiselatomen är mycket större än
kolatomen samt att dess bindning med syre till
stor del är av jontyp och bildar stor vinkel med
kedjans längdriktning. Härigenom uppstår
nämligen en mycket böjlig molekyl eftersom den är
fritt vridbar i kisel-syrebindningarna.
Vid låg temperatur rullar molekylerna därför
ihop sig till en spiral som är tätare, ju lägre
temperaturen är. Vid hög temperatur rätar de ut sig,
vilket medför en ökning av vätskans viskositet.
Härigenom motverkas den viskositetsminskning
som beror på ökningen av molekylernas rörelse.
Vidare bör dipolerna, som är kompenserade när
molekylerna är hoprullade, ge attraktionskrafter
mellan utsträckta molekyler.
Stora substituenter vid kiselatomerna minskar
polymermolekylernas rörelsefrihet och ökar
därmed ändringen av vätskans viskositet med
temperaturen. Kedjepolymerer med både fenyl- och
metylgrupper visar sålunda större
viskositets-ändring än sådana som har bara metylgrupper.
Även dessa tycks emellertid något begränsa
molekylernas rörelsefrihet, ty i de silikoner, vilkas
viskositetsändring är minst, är metylgrupperna
i stor utsträckning ersatta med väteatomer.
Också andra egenskaper ändras emellertid
ovanligt litet med temperaturen. Detta gäller
t.ex. silikonernas dielektriska egenskaper
(genomslagshållfasthet, dielkonstant och
förlustfaktor) samt elasternas hårdhet och elasticitet.
Vattenavvisning
En viktig egenskap hos silikoner är deras
vattenavvisning, men den är inte unik i och för sig.
Organiska växer och liknande kolväten ger
nämligen ungefär samma kontaktvinkel med vatten.
Det märkliga är silikonernas förmåga att
bibehålla denna egenskap när de anbringats på en
yta; orsaken härtill är siloxanbindningens
natur. När en silikon sprids på en glas- eller
metallyta kan hydroxylgrupper reagera med
liknande grupper i det fasta materialets yta, eller
vätebryggor kan uppstå mellan hydroxylgrupper
i denna och siloxanbindningar. Härigenom binds
siloxandelen vid ytan medan de hydrofoba
organiska grupperna vänds utåt.
Uppvärmning ökar ett siloxanskikts hållbarhet
avsevärt. Härigenom avlägsnas nämligen vatten
så att en bättre kontakt mellan silikon och
grundmaterial uppstår. Hydroxylgruppernas
reaktion och bildningen av vätebryggor
underlättas, men viktigast är kanske att
silikonmole-kylerna rätas ut så att flera siloxanbindningar
kan komma i kontakt med grundmaterialet. Ett
tunt skikt av en flytande silikon på t.ex. metall
motstår sålunda nedsänkning i vatten under lång
tid, om det först upphettats till 300°C under 1 h.
Då siloxanresterna är såväl hydrofila som
hydrofoba är flytande silikoner ytaktiva,
varigenom vissa av dem verkar som
antiskumnings-medel för såväl vattenlösningar som lösningar i
andra vätskor.
Materialtyper
Flytande silikoner ("silikonoljor") är
kedjepolymerer med två metylgrupper bundna vid
varje kiselatom. Metylgrupperna kan vara
delvis ersatta med etyl- eller oftare fenylgrupper.
De är färglösa vätskor med utmärkt stabilitet
vid 150—200°C, låg stelningspunkt och 0,65—10«
cSt viskositet vid 20°C, vilken varierar litet inom
ett stort temperaturintervall. De känns oljiga,
men de vanliga typerna har liten smörj förmåga.
De är inte giftiga och har liten kemisk reaktivitet.
Vissa silikonoljor har relativt stor
kompressibi-litet de har goda dielektriska egenskaper. En olja
med 1 000 cSt viskositet har t.ex. dielkonstanten
2,18—2,68 vid upp till 100 MHz och
förlustfaktorn 0,03—0,07 %. Dessa värden varierar
obetydligt med temperaturen mellan —17 och
-j- 83°C. Dielkonstanten stiger emellertid med
oljans viskositet.
Halvfasta silikoner ("silikonfett") är
silikonoljor, förtjockade genom tillsats av relativt liten
mängd fyllmedel. Vanliga sådana är syntetisk
kiseldioxid (Tekn. T. 1953 s. 311), kiselgur,
li-tiumtvål och kimrök. Både dimetylsilikoner och
fenylhaltiga silikoner används. Silikonfetten blir
inte lättflytande förrän vid en temperatur över
190—205°C.
Silikonhartser är rymdpolymerer som erhållits
genom härdning av kedjepolymerer med relativt
liten molvikt. Nätet av tvärbindningar är
vanligen finmaskigt. Olika hartser kan erhållas
genom ändring av sidkedjornas natur och variation
av bindningsnätets maskvidd. Deras egenskaper
kan därför vara mycket olika. Vidare innehåller
de ofta fyllmedel, är armerade eller kombinerade
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
