Рідини ПФМС

Поліметилфенілсилоксанові рідини (ПФМС) - кремнійорганічні сполуки, у яких біля атомів кремнію основного ланцюга Si-O-Si чергуються метильні (-CH₃) і фенільні (-C₆H₅) радикали. Саме частка фенільних груп задає профіль властивостей: вона підвищує термостійкість і коефіцієнт заломлення, а в низькофенільних марок знижує температуру застигання. За будовою ряд поділяють на кілька типів - фенілметилсилоксан-диметилсилоксанові сополімери (CAS №63148-52-7), гомополімери фенілметилсилоксану (CAS №9005-12-3), дифенілсилоксан-диметилсилоксанові сополімери (CAS №68083-14-7) та фенілметилсилоксан-дифенілсилоксанові сополімери (CAS №308073-01-0). Спільні для ряду риси - термостійкість до +250°C тривало і до +350°C короткочасно, низький тиск парів, мала випаровуваність і висока температура спалаху, тож ПФМС перекривають температурний діапазон, недосяжний для полідиметилсилоксанів.

Асортимент ПФМС вибудуваний за в'язкістю та призначенням:

• Низьков'язкі марки (ПФМС-1, ПФМС-2/5Л, ПФМС-3) з в'язкістю 3,6-20 мм²/с і застиганням окремих марок до -110°C ідуть у змащувальні композиції, просочення та легконавантажені пари тертя, а ПФМС-2/5Л окремо розрахований на дифузійні вакуумні насоси;
• Середньов'язкі марки (ПФМС-4, ПФМС-5) з в'язкістю 600-1800 мм²/с служать теплоносіями та діелектричними охолоджувальними рідинами (ГОСТ 15866-70), просоченнями металокерамічних підшипників і базою високотемпературних мастил;
• Високов'язкі марки (ПФМС-6, ФМ-6, Сополімер 5) працюють у гідравлічних і демпфувальних системах та спеціалізованих мастилах, а олива ФМ-6 із застиганням до -115°C тримає рухливість на граничному морозі;
• Пластичне мастило ПФМС-4С - низькотемпературний консистентний матеріал на основі високов'язкого ПФМС з працездатністю до -30°C;
• Сополімери WACKER AP (AP 500, AP 1000, AP 1000 STAB) - фенілметил-диметилсилоксанові рідини (CAS №63148-52-7) з діапазоном AP 1000 близько -35...+200°C, а термостабілізована AP 1000 STAB тримає до +250°C;
• Рідини DOWSIL (510, 550, 710 Fluid) з в'язкістю 50-30000 мм²/с і застиганням від -57 до -22°C вирізняються підвищеною чистотою й застосовуються в оптиці та прецизійній техніці.

Сфера застосування розходиться за вмістом фенілу: високофенільні рідини працюють теплообмінними середовищами, діелектриками трансформаторів і конденсаторів, просоченнями підшипників і базою високотемпературних мастил, а низькофенільні змащують вузли з гумовими, пластиковими й алюмінієвими поверхнями тертя (таймери, віскомуфти, демпфери, амортизатори) за підвищених температур.

Переваги перед ПДМС визначаються фенільними групами:

• Термостабільність вища, ніж у ПДМС, тож ПФМС тримають теплоносійні та мастильні функції за температур, де метилсилікони вже втрачають стабільність;
• Граничне змащування пар сталь-латунь за середніх навантажень краще завдяки адсорбції фенільних груп на металі, чого лінійним ПДМС бракує;
• Високий показник заломлення відкриває оптичні імерсійні та контактні середовища, недосяжні для низькозаломлюючих ПДМС;
• Низька температура застигання низькофенільних марок зберігає рухливість на морозі й розширює їх у низькотемпературну гідравліку.

Обмеження проявляється за граничного тертя: під високим навантаженням чисті ПФМС термічно розкладаються з утворенням твердого шару SiO₂ без м'якої змащувальної плівки, тож у мастилах їх поєднують із вуглеводневими оливами. За високого вмісту фенільних груп (понад 25%) марку додатково перевіряють на домішки поліциклічних ароматичних вуглеводнів.

Під час вибору марки орієнтуються на кінематичну в'язкість у робочому діапазоні, вміст фенільних груп (він задає і термостійкість, і низькотемпературні властивості), випаровуваність, сумісність із конструкційними матеріалами та еластомерами, а також вимоги до діелектрики й оптики. Точну марку узгоджують за TDS виробника.