stringtranslate.com

Силиконовая смазка

Силиконовая смазка , иногда называемая диэлектрической смазкой , представляет собой водостойкую смазку, изготовленную путем объединения силиконового масла с загустителем. Чаще всего силиконовым маслом является полидиметилсилоксан (PDMS), а загустителем является аморфный пирогенный диоксид кремния . При использовании этой формулы силиконовая смазка представляет собой полупрозрачную белую вязкую пасту с точными свойствами, зависящими от типа и пропорции компонентов. Более специализированные силиконовые смазки изготавливаются из фторированных силиконов или, для низкотемпературных применений, из PDMS, содержащего некоторые фенильные заместители вместо метильных групп. Могут использоваться и другие загустители, включая стеараты и порошкообразный политетрафторэтилен (PTFE). [1] Смазки, изготовленные из силиконовых масел с загустителем на основе диоксида кремния, иногда называют силиконовой пастой, чтобы отличать их от силиконовой смазки, изготовленной из силиконового масла и мыльного загустителя.

Приложения

Промышленное использование

Силиконовая смазка обычно используется для смазывания и консервации многих типов резиновых деталей, таких как уплотнительные кольца , без разбухания или размягчения резины, но противопоказана для силиконовой резины из-за этих [ каких? ] факторов. Она хорошо работает как ингибитор коррозии и смазка на неметаллических контактных поверхностях.

Силиконовая смазка растворяется в органических растворителях, таких как толуол , ксилол , уайт-спирит и хлорированные углеводороды . Она нерастворима в метаноле , этаноле и воде. [2]

Термопаста часто состоит из силиконовой основы с добавлением теплопроводящих наполнителей. Она используется для теплопередачи, а не для снижения трения.

Чистая силиконовая смазка широко используется в сантехнической промышленности в кранах и уплотнителях, а также в стоматологическом оборудовании. Это связано с тем, что она не представляет опасности при проглатывании [ требуется ссылка ] . Электроснабжающие организации используют силиконовую смазку для смазывания разъемных колен на линиях, которые должны выдерживать высокие температуры. Силиконовые смазки обычно имеют диапазон рабочих температур приблизительно от −40 до 200 °C (от −40 до 392 °F), а некоторые высокотемпературные версии немного расширяют этот диапазон. [3]

Химические лаборатории

Силиконовая смазка широко используется в качестве временного герметика и смазки для соединения шлифованных стеклянных соединений , как это обычно используется в лабораторной стеклянной посуде . Хотя силиконы обычно считаются химически инертными, несколько исторически значимых соединений были получены в результате непреднамеренных реакций с силиконами. [4] [5] Первые соли краун-эфиров (OSi(CH 3 ) 2 ) n ( n = 6, 7) были получены в результате реакций литийорганических и калийорганических соединений с силиконовыми смазками [6] или счастливой реакции станнантриола с силиконовой смазкой, в результате которой образовалось соединение, похожее на клетку, имеющее три связи Sn−O−Si−O−Sn в молекуле. [7]

Смазывание аппарата силиконовой смазкой может привести к загрязнению реакционной смеси смазкой. Примесь может переноситься через очистку хроматографией в нежелательных количествах. В ЯМР-спектроскопии метильные группы в полидиметилсилоксане демонстрируют химические сдвиги 1 H и 13 C, аналогичные триметилсилану (TMS), эталонному соединению для этих форм ЯМР-спектроскопии. Как и в случае с TMS, сигнал представляет собой синглет. В 1 H ЯМР силиконовая смазка появляется в синглете при δ = 0,07 ppm в CDCl 3 , 0,09 в CD 3 CN, 0,29 в C 6 D 6 и −0,06 ppm в (CD 3 ) 2 SO. В 13 C ЯМР она появляется при δ = 1,19 ppm в CDCl 3 и 1,38 ppm в C 6 D 6 . Были составлены таблицы примесей, обычно встречающихся в спектроскопии ЯМР, в том числе и силиконовая смазка. [8]

Потребительские товары

Смазки на основе силикона часто используются потребителями в приложениях, где другие обычные потребительские смазки, такие как вазелин , могут повредить определенные продукты, такие как латексная резина и прокладки на сухих костюмах. Его можно использовать для смазки механизмов заправки перьевых ручек [9] и нитей. Другое распространенное применение — смазка проводов стабилизатора клавиатуры для уменьшения дребезжания. [ необходима цитата ]

Электрика

Силиконовые смазки являются электроизолирующими и часто применяются для электрических разъемов , особенно тех, которые содержат резиновые прокладки, как средство герметизации и защиты разъема. В этом контексте их часто называют диэлектрической смазкой. [10] [11]

Распространенное применение этого типа — высоковольтное соединение, связанное со свечами зажигания бензиновых двигателей , где смазка наносится на резиновый чехол провода свечи или катушки зажигания , чтобы помочь ему скользить по керамическому изолятору свечи, герметизировать резиновый чехол и предотвратить прилипание резины к керамике. Такие смазки разработаны для того, чтобы выдерживать высокую температуру, обычно связанную с областями, в которых расположены свечи зажигания, и могут также наноситься на контакты (поскольку контактное давление достаточно для проникновения через пленку смазки). Выполнение этого на таких поверхностях контакта высокого давления между различными металлами имеет дополнительное преимущество, заключающееся в герметизации контактной области от электролитов, которые могут вызвать быстрое ухудшение состояния металлов из-за гальванической коррозии . [12]

Силиконовая смазка может разлагаться, образуя изолирующий слой на контактах переключателя или рядом с ними, где возникает дуга , а загрязнение может привести к преждевременному выходу контактов из строя. [13]

Подводное плавание с аквалангом

Силиконовые смазки, формулы которых подходят для такого использования, часто используются для смазывания в индустрии подводного плавания . Например, для смазывания компонентов оборудования для регулирования давления и подачи газа, такого как регуляторы , уплотнительные кольца и муфты.

Некоторые дайверы могут использовать газовые смеси с высоким содержанием PO2 , «обогащенные», содержащие больше обычного ~21% кислорода , присутствующего в воздухе, как один из способов снижения риска декомпрессионной болезни , «кессонной болезни», при определенных типах погружений. Кроме того, кислородное оборудование с содержанием от 60% до 100% используется для «ускорения» декомпрессионных обязательств. Силиконовая смазка используется из-за риска того, что некоторые несиликоновые смазки могут самопроизвольно воспламеняться в присутствии высоких концентраций кислорода. [ требуется цитата ]

Ссылки

  1. ^ Торстен Бартельс и др. «Смазочные материалы и смазка» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана, 2005, Вайнхайм. doi :10.1002/14356007.a15_423.
  2. ^ "Растворимость силиконовых жидкостей" (PDF) . Получено 6 марта 2019 г.
  3. ^ "8462 - Силиконовая смазка" . Получено 2022-09-08 .
  4. ^ Хайдук, И., «Силиконовая смазка: удачный реагент для синтеза экзотических молекулярных и супрамолекулярных соединений», Organometallics 2004, том 23, стр. 3–8. doi :10.1021/om034176w.
  5. ^ Lucian C. Pop и M. Saito (2015). «Счастливые реакции с участием силиконовой смазки». Coordination Chemistry Reviews . 314 : 64–70. doi : 10.1016/j.ccr.2015.07.005.
  6. ^ Джейми С. Рич и Тристрам Чиверс (2007). «Кремниевые аналоги краун-эфиров и криптандов: новая глава в химии хозяин–гость?». Angewandte Chemie International Edition . 46 (25): 4610–4613. doi :10.1002/anie.200701822. ISSN  1433-7851. PMID  17546579.
  7. ^ Lucian C. Pop; et al. (2014). «Синтез и структуры мономерных триолов группы 14 и их реакционная способность». Канадский журнал химии . 92 (6): 542–548. doi :10.1139/cjc-2013-0496.
  8. ^ Фулмер, Грегори Р.; Миллер, Александр Дж. М.; Шерден, Натаниэль Х.; Готтлиб, Хьюго Э.; Нудельман, Абрахам; Штольц, Брайан М.; Берко, Джон Э.; Голдберг, Карен И. (10 мая 2010 г.). «ЯМР-химические сдвиги следовых примесей: обычные лабораторные растворители, органика и газы в дейтерированных растворителях, имеющие отношение к металлоорганической химии» (PDF) . Металлоорганические соединения . 29 (9): 2176–2179. doi :10.1021/om100106e.
  9. ^ Нисимура, Дэвид. «Нельзя делать ремонт ручек». Винтажные ручки . Архивировано из оригинала 16 августа 2021 г. Получено 25 апреля 2022 г.
  10. ↑ MotorBoating. Февраль 2010. С. 76–.
  11. ↑ EEE. Издательство Mactier Publishing Corporation. 1965.
  12. ^ Тим Жиль (1 января 2015 г.). Автомобильный сервис: осмотр, техническое обслуживание, ремонт. Cengage Learning. стр. 765–. ISBN 978-1-305-44593-2.
  13. ^ Dugger, MT; Groysman, D.; Celina, MC; Alam, TM; Argibay, N.; Nation, BL; Prasad, SV (2014). «Механически-индуцированная деградация металлических скользящих электрических контактов в силиконовой жидкости при комнатной температуре». 2014 IEEE 60th Holm Conference on Electrical Contacts (Holm) . стр. 1–6. doi :10.1109/HOLM.2014.7031029. ISBN 978-1-4799-6068-2. ОСТИ  1145450. S2CID  37220953.