Силоксани

Силоксани - кремнійорганічні сполуки, основний ланцюг яких утворений почерговими зв'язками Si-O-Si, що існують як лінійні олігомери й полімери і як циклічні структури. Найпоширеніший клас - полідиметилсилоксани (ПДМС, CAS №63148-62-9): термічно стабільні, хімічно інертні, мають низький поверхневий натяг, слабку залежність в'язкості від температури та добрі діелектричні властивості. В'язкість силоксанових рідин перекриває широкий ряд - від 0,65 до 1 000 000 мм²/с, і саме вона ділить групу на функціональні підкласи.

Основні класи силоксанів різняться будовою ланцюга та функціональними групами:

• Лінійні ПДМС (ПМС, серії WACKER AK, AKC, STAB) - базові силіконові рідини від 5 до 1 000 000 мм²/с; низьков'язкі працюють як змочувальні, розділювальні та піногасні компоненти, а середньо- й високов'язкі - як демпфувальні, діелектричні та робочі рідини;
• Циклічні силоксани (D4, D5, D6) та їхні суміші - леткі низьков'язкі продукти, які в промисловості слугують летким силіконовим розчинником і носієм: розбавляють і наносять активну речовину, а потім повністю випаровуються без жирного сліду; усі три віднесені до SVHC за REACH (D4 - PBT/vPvB, D5 і D6 - vPvB) і в косметиці ЄС обмежені ≤0,1% (змивна - з 2020 за Annex XVII entry 70, уся - за Регламентом (ЄС) 2024/1328 з 06.06.2026), тож їх пропонують переважно як технічні суміші;
• Алкілсилоксани (ПЕС) - силоксани з алкільними замісниками та підвищеною сумісністю з вуглеводневими середовищами, застосовувані в авіаційній та спеціальній техніці;
• Фенілсилоксани (ПФМС) - фенілвмісні рідини, де зростання частки фенілу розширює верхню межу теплопередачі (до +280°C) і підвищує показник заломлення для оптичних середовищ, але водночас підвищує температуру склування; для роботи в області низьких температур (значно нижче -60°C) обирають марки з помірним вмістом фенілу, що пригнічує кристалізацію ланцюга без істотного зростання Tg;
• Гідридсилоксани (PMHS) - реакційноздатні полімери зі зв'язками Si-H; служать гідрофобізаторами мінеральних поверхонь і зшивачами у платинових компаундах;
• ОН-силоксани - гідроксилвмісні полімери, сировина для RTV-силіконів, герметиків і модифікування смол;
• Аміносилоксани - функціональні рідини для автополіролів і детейлінгу, де реактивні марки утворюють вологозатверджувану плівку, а нереактивні дають тимчасовий блиск.

Застосування силоксанів охоплюють діелектричні, гідравлічні, теплоносні, демпфувальні та мастильні рідини, а також технологічні добавки в пластмаси, гуми, покриття, піногасники та розділювальні склади. ПДМС середніх і високих в'язкостей працюють у віскомуфтах, амортизаторах і демпферах, низьков'язкі - у піногасниках та антиадгезійних системах. Ряд сортів ПДМС (100-12500 мм²/с) допущений як харчова добавка E900 за EU 1333/2008. Лінійні ПДМС, ПФМС та ПЕС проходять REACH без обмежень SVHC. За сумісністю лінійні ПДМС добре уживаються з EPDM (набрякання 1-3%) і з NBR середнього та високого вмісту акрилонітрилу нижче 100°C, але спричиняють сильне набрякання силіконової гуми VMQ; для ПЕС і ПФМС сумісність з еластомерами зміщена через більшу спорідненість до вуглеводневих і ароматичних середовищ і потребує окремої перевірки за TDS конкретної марки. Силоксани несумісні з активними лужними металами.

Під час вибору силоксану враховують хімічну природу рідини, кінематичну в'язкість, леткість, робочий температурний діапазон, сумісність з полімерами та еластомерами, вимоги до діелектричних показників і припустимий вміст летких циклів D4/D5. Для теплопередачі за низьких температур беруть фенілвмісні рідини, для демпфування - лінійні ПДМС, для реакційних рецептур - функціональні силоксани. Конкретну марку й в'язкість узгоджують за TDS виробника.