Силоксаны

Силоксаны - кремнийорганические соединения с чередующейся связью Si-O-Si в основной цепи, существующие как линейные олигомеры и полимеры и как циклические структуры. Наиболее распространённый класс - полидиметилсилоксаны (ПДМС, CAS №63148-62-9): термически стабильны, химически инертны, обладают низким поверхностным натяжением, слабой зависимостью вязкости от температуры и хорошими диэлектрическими свойствами. Вязкость силоксановых жидкостей перекрывает широкий ряд - от 0,65 до 1 000 000 мм²/с, и именно она делит группу на функциональные подклассы.

Основные классы силоксанов различаются строением цепи и функциональными группами:

• Линейные ПДМС (ПМС, серии WACKER AK, AKC, STAB) - базовые силиконовые жидкости от 5 до 1 000 000 мм²/с; низковязкие работают как смачивающие, разделительные и пеногасящие компоненты, а средне- и высоковязкие - как демпфирующие, диэлектрические и рабочие жидкости;
• Циклические силоксаны (D4, D5, D6) и их смеси - летучие низковязкие продукты, которые в промышленности служат летучим силиконовым растворителем и носителем: разбавляют и наносят активное вещество, а затем полностью испаряются без жирного следа; все три отнесены к SVHC по REACH (D4 - PBT/vPvB, D5 и D6 - vPvB) и в косметике ЕС ограничены ≤0,1% (смываемая - с 2020 по Annex XVII entry 70, вся - по Регламенту (ЕС) 2024/1328 с 06.06.2026), поэтому их предлагают преимущественно как технические смеси;
• Алкилсилоксаны (ПЭС) - силоксаны с алкильными заместителями и повышенной совместимостью с углеводородными средами, применяемые в авиационной и специальной технике;
• Фенилсилоксаны (ПФМС) - фенилсодержащие жидкости, где рост доли фенила расширяет верхний предел теплопередачи (до +280°C) и повышает показатель преломления для оптических сред, но одновременно поднимает температуру стеклования; для работы в области низких температур (значительно ниже -60°C) выбирают марки с умеренным содержанием фенила, подавляющим кристаллизацию цепи без сильного роста Tg;
• Гидридсилоксаны (PMHS) - реакционноспособные полимеры с Si-H связями; служат гидрофобизаторами минеральных поверхностей и сшивателями в платиновых компаундах;
• ОН-силоксаны - гидроксилсодержащие полимеры, сырьё для RTV-силиконов, герметиков и модификации смол;
• Аминосилоксаны - функциональные жидкости для автополиролей и детейлинга, где реактивные марки образуют влагоотверждаемую плёнку, а нереактивные дают временный блеск.

Применения силоксанов охватывают диэлектрические, гидравлические, теплоносительные, демпфирующие и смазочные жидкости, а также технологические добавки в пластмассы, резины, покрытия, пеногасители и разделительные составы. ПДМС средних и высоких вязкостей работают в вискомуфтах, амортизаторах и демпферах, низковязкие - в пеногасителях и антиадгезионных системах. Ряд сортов ПДМС (100-12500 мм²/с) допущен как пищевая добавка E900 по EU 1333/2008. Линейные ПДМС, ПФМС и ПЭС проходят REACH без ограничений SVHC. По совместимости линейные ПДМС хорошо уживаются с EPDM (набухание 1-3%) и с NBR среднего и высокого содержания акрилонитрила ниже 100°C, но вызывают сильное набухание силиконовой резины VMQ; для ПЭС и ПФМС совместимость с эластомерами смещена за счёт большего сродства к углеводородным и ароматическим средам и требует отдельной проверки по TDS конкретной марки. Силоксаны несовместимы с активными щелочными металлами.

При выборе силоксана учитывают химическую природу жидкости, кинематическую вязкость, летучесть, рабочий температурный диапазон, совместимость с полимерами и эластомерами, требования к диэлектрическим показателям и допустимое содержание летучих циклов D4/D5. Для теплопередачи при низких температурах берут фенилсодержащие жидкости, для демпфирования - линейные ПДМС, для реакционных рецептур - функциональные силоксаны. Конкретную марку и вязкость согласуют по TDS производителя.