5.14. Элементоорганические пленкообразующие полимеры

Кремнийорганические полимеры (олигомеры) – высокомолекулярные соединения, содержащие атомы кремния и углерода в составе элементарного звена цепи. В зависимости от строения макромолекулы различают:

- полимеры (олигомеры) с неорганическими главными цепями:

полиорганосилоксаны

полиметаллорганосилоксаны

полиорганосилазаны

полиорганосиланы.

- полимеры с органическими главными цепями:

полиалкиленсиланы.

В лакокрасочной промышленности наиболее применимы полиорганосилоксаны. Они уникальны по свойствам  - термо-, морозо - и светостойки. Покрытия на их основе обладают высокими защитными свойствами, низким водопоглощением, стабильностью свойств в широком интервале температур. Молекулярная масса полиорганосилоксанов изменяется в широких пределах от 1×102 до 3×106.

Получают полиорганосилоксаны двумя методами:

1. гидролитической поликонденсацией хлор - или алкоксисиланов (молекулярная масса от 100 до 50 000);
2. полимеризацией циклических олигоорганосилоксанов (молекулярная масса от 50 000 и выше).

Уникальность свойств этих полимеров обусловлена специфическим характером связи Si-O и ее влиянием на соединенные с атомом кремния органические заместители. C-Si-связь – одна из наиболее прочных (422-494 кДж/моль).

Высокая энергия и ионный характер силоксановой связи обуславливают значительную термическую стабильность силоксанов.

Гибкость полисилоксановой молекулы уменьшается при замещении метильных групп у атома кремния пропильными, трифторпропильными или фенильными. Макромолекула полиорганосилоксанов имеет спиралевидную форму и образует «клубок» с «выставленными наружу» углеводородными радикалами. Такая форма макромолекулы объясняет многие физические свойства полиорганосилоксанов – гидрофобность, сжимаемость, слабое межмолекулярное взаимодействие, которое, в свою очередь, обуславливает низкий температурный коэффициент вязкости и низкое поверхностное натяжение.

Основное исходное сырье: алкил(арил)хлорсиланы RxSiCl4-х, где х = 1-3, и замещенные эфиры ортокремниевой кислоты – алкил(арил)алкоксисиланы RxSi(OC2H5)4-x, где х = 1-3.

Химическое строение                              Температура кипения,°С

Метилтрихлорсилан СH3SiCl3                                  66,1

Диметилдихлорсилан (CH3)2SiCl2                            72

Дифенилдихлорсилан (C6H5)2SiCl2                         304

Трифенилэтоксисилан (C6H5)3SiOC2H5                  344