Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Полиорганосилоксан-полиоксиалкиленовые блок-сополимеры. Синтез и свойства. Петроградский Артем Викторович

Полиорганосилоксан-полиоксиалкиленовые блок-сополимеры. Синтез и свойства.
<
Полиорганосилоксан-полиоксиалкиленовые блок-сополимеры. Синтез и свойства. Полиорганосилоксан-полиоксиалкиленовые блок-сополимеры. Синтез и свойства. Полиорганосилоксан-полиоксиалкиленовые блок-сополимеры. Синтез и свойства. Полиорганосилоксан-полиоксиалкиленовые блок-сополимеры. Синтез и свойства. Полиорганосилоксан-полиоксиалкиленовые блок-сополимеры. Синтез и свойства. Полиорганосилоксан-полиоксиалкиленовые блок-сополимеры. Синтез и свойства. Полиорганосилоксан-полиоксиалкиленовые блок-сополимеры. Синтез и свойства. Полиорганосилоксан-полиоксиалкиленовые блок-сополимеры. Синтез и свойства. Полиорганосилоксан-полиоксиалкиленовые блок-сополимеры. Синтез и свойства. Полиорганосилоксан-полиоксиалкиленовые блок-сополимеры. Синтез и свойства. Полиорганосилоксан-полиоксиалкиленовые блок-сополимеры. Синтез и свойства. Полиорганосилоксан-полиоксиалкиленовые блок-сополимеры. Синтез и свойства. Полиорганосилоксан-полиоксиалкиленовые блок-сополимеры. Синтез и свойства. Полиорганосилоксан-полиоксиалкиленовые блок-сополимеры. Синтез и свойства. Полиорганосилоксан-полиоксиалкиленовые блок-сополимеры. Синтез и свойства.
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Петроградский Артем Викторович. Полиорганосилоксан-полиоксиалкиленовые блок-сополимеры. Синтез и свойства.: диссертация ... кандидата химических наук: 02.00.08 / Петроградский Артем Викторович;[Место защиты: Государственный научно-исследовательский институт химии и технологии элементоорганических соединений - ГНЦ РФ ФГУП].- Москва, 2015.- 137 с.

Содержание к диссертации

Введение

2 Обзор литературы. 8

2.1. Строение и состав полиорганосилоксан-полиоксиалкиленовых 8

2.2. Синтез ПСПЭ со связью Si-O-C между полисилоксановым и полиокси-алкиленовым блоками. 10

2.3. Синтез ПСПЭ со связью Si-C между полисилоксановым полиоксиалки-леновым блоками . 13

2.3.1. Синтез органогидридсилоксанов. 14

2.3.2. Синтез олефиновых производных полиоксиалкиленов. 15

2.3.3. Синтез полиорганосилоксан-полиоксиалкиленовых блок-сополимеров по реакции гидросилилирования. 16

2.3.4. Фторированные ПАВ и фторсодержащие ПСПЭ. 18

2.4. Исследование поверхностно-активных свойств ПСПЭ. 22

2.5. Основные области применения ПСПЭ. 27

3. Обсуждение результатов. 29

3.1. Синтез и свойства полиметилорганосилоксан-полиоксиалкиленов. 29

3.1.1. Синтез полидиметилсилоксан- и полиметилалкилсилоксан-полиоксиалкиленов (ПСПЭ I-V). 31

3.1.2. Синтез полидиметилметилгидридсилоксанов. 31

3.1.3. Исследование кинетики реакции гидросилилирования непредельного полиоксиалкилена полидиметилметилгидридсилоксаном. 51

3.1.4. Синтез и свойства полиметилоктилсилоксиполиокси-алкиленов (ПСПЭ V). 56

3.1.5. Синтез и свойства полиметилфторсилоксанполиокси-алкиленовых блок-сополимеров (ПСПЭ VI, VII). 62

3.1.6 Синтез и свойства полиметилфенилсилоксанполиоксиалкиленовых блок-сополимеров (ПСПЭ VIII). 68

3.2. Исследование поверхностно-активных свойств ПСПЭ.

3.2.1. Изучение поверхностного натяжения водных растворов ПСПЭ. 71

3.2.2. Влияние ПСПЭ на величину межфазного поверхностного натяжения на границе раздела несмешивающихся жидкостей. 78

3.3. Исследование смачивающей способности ПСПЭ и их водными растворами поверхности различных материалов. 79

3.4. Свойства эмульсий на основе кремнийорганических и органических масел с использованием ПСПЭ. 104

3.4.1. Свойства эмульсий на основе органического масла с использованием низких концентраций ПСПЭ. 105

3.4.2. Свойства дисперсий ПСПЭ в воде. 108

3.4.3. Свойства эмульсий на основе ПМС-350 с использованием высоких концентраций ПСПЭ. 110

3.4.4. Свойства эмульсий на основе ПМС-350 и ПСПЭ полученные с использованием метода температурной инверсии фаз. 111

3.5. Использование ПСПЭ в качестве модификаторов поверхности льда. 114

4 Экспериментальная часть. 115

4.1. Характеристики исходных реагентов и растворителей. 115

4.2. Методы проведения синтезов. 115

4.2.1. Синтез гептаметилтрисилоксана. 116

4.2.2. Синтез полидиметилметилгидридсилоксанов. 117

4.2.3. Синтез ПСПЭ I. 117 4.2.4.Синтез ПСПЭ II, III, IV. 118

4.2.5. Синтез ПСПЭ V гидросилилированием ПЭ-1601 и октена полидиме тилметилгидридсилоксанами. 118

4.2.6. Синтез полидиметилметилгидридсилоксанов и полидиметилгидрид метилтрифторпропилсилоксанов (ПДМГФС). 119

4.2.7. Синтез ПСПЭ VI и VII. 119

4.2.8. Синтез полиметилфенилметилгидридсилоксанов. 120 4.2.9. Синтез ПСПЭ VIII гидросилилированием ПЭ-1601 полиметилфенил гидридсилоксанами. 121

4.3. Изучение кинетики процесса гидросилилирования непредельного поли-оксиалкилена полидиметилметилгидридсилоксаном . 122

4.4. Методы анализа. 122

4.4.1 Определение содержания Si-H групп. 122

4.4.2. Определение кинематической вязкости. 122

4.4.3. Определение плотности. 122

4.4.4. ЯМР спектроскопия. 122

4.4.5. Изучение состава продуктов методом газожидкостной хроматографии. 122

4.4.6. Определение поверхностного натяжения. 122

4.4.7. Приготовление эмульсий. 122

4.4.8. Измерение краевого угла смачивания. 123

5. Приложение 124

6. Выводы. 126

7. Список литературы.

Синтез ПСПЭ со связью Si-C между полисилоксановым полиоксиалки-леновым блоками

Поскольку по своему строению ПСПЭ со связью Si-O-C являются алкоксисилоксанами, в которых, в качестве алкоксильной группы выступает остаток полиоксиалкиленового спирта, для их синтеза пригодны все методы получения алкоксисилоксанов. Чаще всего ПСПЭ этого типа получают взаимодействием кремнийорганического линейного и разветвленного органоси-локсана или органосилана, содержащего функциональные группы у атомов кремния, с полиоксиалкиленами, содержащими одну или несколько гидроксильных групп, по схеме [8]:

В зависимости от строения конечного ПСПЭ применяют оксиалкилено-вые диолы (полигликоли) HO(CmH2mO)nH или моноолы (моноэфиры поли-гликолей) R(OCmH2m)nOH. Известны случаи использования и разветвленных полиэфиров, например триолов [9, 10].

В работах [11-13] для синтеза ПСПЭ со связью Si-O-C используют реакции органохлорсилоксановых олигомеров, с полиоксиалкиленами, содержащими одну или несколько гидроксильных групп без или в присутствии акцептора хлористого водорода: где (OR )m -полиоксиалкиленовая цепь. ПСПЭ линейного строения типа (АВ)П с молекулярной массой 250000 и более получены в среде ароматических углеводородов, в атмосфере азота или монооксида углерода, при температуре 100-200 С взаимодействием полиок-сиалкиленов с олигодиметилсилоксанами с концевыми силиламинными группами [17].

Взаимодействие алкоксиорганосиланов или алкоксиорганосилоксанов с оксиалкиленовыми моноолами или полиолами происходит по схеме переэте-рификации [18]: В работе [19, 20] описано получение линейных ПСПЭ типа АВ, ВАВ переэтерификацией а,одиэтокси-полидиметилсилоксанов полиоксиалкиле-новыми моноолами: EtO[SiMe20]aEt + Переэтерификацией а,одиэтоксиполидиметилсилоксанов монофун кциональным линейным полиоксипропиленом с одной концевой гидроксиль ной группой в присутствии пентаэритрита, триметилолпропана и разветвлен ных полиолов получены разветвленные ПСПЭ, центром ветвления, у кото рых являются атомы углерода [11]: С(СН2ОН)4 + 4C2H50[Si(CH3)20] 10С2Н5 + 4СН30(С3Н60)22Н — F ГГППН -3 С[СН2(О8і(СН3)2)10О(СзН6О)22СНз]4 + 8С2Н5ОН (9) Эффективным способом получения линейных и разветвленных полиси-локсанполиоксиалкиленовых блок-сополимеров является реакция органоаци-локсисилоксанов с полиоксиалкиленами [22, 23]:

Достоинством данного метода является возможность проведения реакции в отсутствие катализатора. Методы синтеза ацилоксипроизводных различного строения описаны в работах [24, 25].

Линейные и разветвленные полисилоксан-полиоксиалкиленовые блок-сополимеры получены взаимодействием гидридорганосилоксанов с полиок-сиалкиленовыми моноолами и полиолами за счет реакции Si-H групп с гидроксильными группами в присутствии каталитических количеств основных соединений [21, 26-29] солей органических кислот [25, 30-33], соединений олова [34, 35]:

Публикации касающиеся получения ПСПЭ со связью Si-C между блоками, появились позднее, чем по синтезу блок-сополимеров со связью Si-O-C. Линейные и разветвленные ПСПЭ со связью Si-C получены взаимодействием органосилоксанов, содержащих в органическом заместителе у атома кремния карбоксильные, эпоксидные и другие карбофункциональные группы, с гидроксил-, хлорангидрид- и алкиламиносодержащими полиокси-алкилєнами [36-43]:

Основным методом синтеза ПСПЭ со связью Si-C является реакция гидросилилирования полиоксиалкиленов на основе окисей олефинов или их сополимеров с концевой аллильной группой олигоорганогидридсилоксанами. В связи с этим необходимо рассмотреть методы синтеза олигодиметилметил гидридсилоксанов описанные в литературе. 2.3.1. Синтез органогидридсилоксанов. Одним из основных методов синтеза олигоорганогидридсилоксанов является реакция гидролитической сополиконденсации соответствующих органохлорсиланов [46, 47]: Чтобы увеличить выход основного продукта, в дальнейшем проводят каталитическую перегруппировку продуктов раздельной гидролитической поликонденсации: kat [RHSiO]n + [Me2SiO]m + Me3SiOSiMe3 — "Me3SiO[RHSiO]n[Me2SiO]mSiMe3 (31) В качестве катализатора используют серную кислоту и её соли, активированные глины различных марок или катиониты [48, 49].

Широко используется также реакция каталитической перегруппировки органосилоксанов различного состава с органогидридсилоксанами в присутствии электрофильных катализаторов [10, 50-52].

В работе [53] описано получение бис(триметилсилокси)метилсилана и короткоцепных метилгидридсилоксанов каталитической перегруппировкой полиметилгидридсилоксана с большим избытком гексаметилдисилоксана в присутствии электрофильного катализатора:

Линейные полидиметилметилгидридсилоксаны с различной длинной силоксановой цепии различным соотношением диметилсилокси- и метилсилокси- звеньев получают каталитической сополимеризацией полиме-тилгидридсилоксанов с гексаметилдисилоксаном и диметилциклосилоксана ми в присутствии электрофильного катализатора (сульфокатионита) [54, 55].

Синтез полидиметилсилоксан- и полиметилалкилсилоксан-полиоксиалкиленов (ПСПЭ I-V).

Исследование кинетики реакции гидросилилирования проводили на примере взаимодействия (CH2=CHCH2[OCH2CH2]i5[OCH2CHMe]i5OBu) «ПЭ-1601» (Не) и (СН2=СНСН2[ОСН2СН2]9ОН) «ПЭ-461» (IVe) ПДММГС

С. 4.8 ев присутствии Ptkat- Так как ПДММГС С. 4.8 не смешивается с «ПЭ-1601» и «ПЭ-461», то вначале реакционная смесь была гетерогенная. Однако, через некоторое время, по мере прохождения реакции она становится гомогенной.

Сопоставление реакционной способности «ПЭ-461» и «ПЭ-1601» при мольном соотношении реагентов, обеспечивающих соотношение аллильных и Si-H групп 0,85:1, т.е. при избытке ПДММГС, температуре 50 С и концентрации катализатора в реакционной смеси 1,4-10"5 моль Pt/л показывает (рис.6), что в обоих случаях реакция проходит практически до конца.

Зависимость конверсии Si-H групп от времени при взаимодействии С.4.8. с «ПЭ-461» и «ПЭ-1601». В спектрах соединений гидросилилирования отсутствуют сигналы протонов аллильных групп исходных ПЭ в области 5,75-5,86 м.д. и 5,05-5,19 м.д. Для обеих реакций характерно наличие индукционного периода, который составляет 33 минуты для «ПЭ-1601» и 45 минут для «ПЭ-461». Индукционный период связан со временем перехода гетерогенной реакционной смеси в гомогенное состояние. Конверсия 80% по Si-H группам достигается за 180 минут для «ПЭ-1601» и за 300 минут для «ПЭ-461». Однако, как видно из рисунка 6 реакция с обеими ПЭ завершается практически за одинаковое время ( 6 часов).

Исследование зависимости скорости реакции от концентрации катализатора (1,4 10"5,2,1 10"5 и 2,8-10"5 мольР1/л) проводили при 50 С на примере взаимодействия «ПЭ-461» с соед.С.4.8 при мольном соотношении реагентов, обеспечивающих соотношение аллильных и Si-H групп 0,85:1 рис.7.

Зависимость конверсии групп Si-H от времени при разных концентрациях катализатора. Из рис.7 видно, что индукционный период убывает с возрастанием концентрации катализатора с 45 минут до 40 и 23 минут соответственно. Значения скоростей реакции на линейном участке кривых при конверсии 30% приведены в таблице 10.

Зависимость скорости реакции от концентрации катализатора. Исследование влияния температуры проводили при 44 С, 52 С, 56 С, 60 С на примере реакции гидросилилирования «ПЭ-461» с С.4.8 при экви-мольном соотношении реагентов и концентрации катализатора 2,8-10"5 моль Pt/л (рис.9). Контроль, за ходом реакции осуществляли по изменению содержания Si-H групп в реакционной смеси. Максимальная конверсия по Si-Н группам достигла 93-95%. Такой узкий интервал температур был вызван тем, что при температурах выше 60 С наблюдается быстрое увеличение конверсии групп Si-H (через 40 минут конверсия достигает 60-70 %) и снять кинетику процесса не удается. При более высокой температуре возрастает также роль побочной реакции дегидроконденсации при взаимодействии групп Si-H и концевыми -ОН группами ПЭ.

Как видно из рис.9 во всех случаях есть индукционный период, продолжительность которого уменьшается при увеличении температуры реакции. Значения скоростей реакции на линейном участке кривых при конверсии 30% приведены в табл. 11. Таблица 11. Индукционный период и скорость реакции С.4.8 с «ПЭ-461» при разных температурах.

Полученные значения скоростей реакции были использованы для определения температурного коэффициента реакции по уравнению Аррениуса:

Как видно из рис.8 представленная зависимость имеет линейный характер. Значение Еакт составляет 46,1 кДж/моль. Высокие значения температурного коэффициента указывают на сильную зависимость скорости реакции от температуры. Так изменение температуры от 50 до 40 С приводит к уменьшению скорости реакции от 9,2-10" до 2,9-10" г-экв/(лмин), т.е. почти в 3 раза.

Зависимость скорости реакции InW от температуры l/(t С+273). Установленные зависимости длительности индукционного периода и скорости реакции от температуры и концентрации катализатора позволили оптимизировать расход катализатора и продолжительность проведения процесса в производственных условиях, а также минимизировать влияние индукционного периода и реакции дегидроконденсации при гидросилилиро-вании полиэфира «ПЭ-461» содержащего концевую гидроксильную группу, полиметилорганогидридсилоксанами.

Свойства эмульсий на основе органического масла с использованием низких концентраций ПСПЭ.

ПСПЭ очень широко используются в качестве добавок увеличивающих смачиваемость и растекаемость жидких систем - растворов, лакокрасочных композиций, эмульсий, разделительных составов и т.п. Однако, в настоящее время в литературе отсутствуют данные о смачивающей способности поли-оксиалкилен-полисилоксановых блок-сополимеров. Для оценки смачивающей способности ПСПЭ для ряда соединений были определены краевые углы смачивания (0, град.) на полированной пластине из нержавеющей стали при t=25 С на границе раздела жидкость - воздух - твердое тело. Определение проведено на оптическом приборе «EasyDrop» фирмы «Kruss». Для определения использовали пластину из нержавеющей стали марки 30X13 (предназначенной для изготовления пресс форм для РТИ и ППУ ГОСТ 14901-93). Для сравнения определены 0 углеводородных масел - вазелинового и индустриального «И-20А»; полиэфиров - «ПЭ-461», «П-551», «П-1601», а также кремнийорганических масел ПМС-50, ПМС-200, ПМС-1000.

Найдено, что для органических продуктов начальные углы смачивания 0 изменяются в пределах от 23,3(И-20А) до 52,6 «ПЭ-461». Для всех исследованных соединений наблюдается низкая растекаемость, т. к. в течение 5 минут А0 капель изменяется отО,1(И-20А) до 3,9 «Э-551» (рис.21).

Очень высокую растекаемость имеет ПМС-50 т.к. наблюдается быстрое уменьшение угла смачивания. Это приводит к растеканию капли по поверхности с изменением 0 до нулевого значения в течение 10 секунд (табл. 23, рис. 21). Wa - работа адгезии между поверхностью и жидкостью: Wa=a(cos@+l) Wk - работа когезии в жидкости: Wk=2a (формула Дюпре), F=Wa-Wk, - коэффициент растекания по Гаркинсу, Wf= -F - работа (энергия) затрачиваемая на растекание.

С увеличением молекулярной массы и вязкости ПМС наблюдается уменьшение скорости растекания. Так начальные углы смачивания 0Н для ПМС-200 20,7, для ПМС-1000 39,9,что близко к значениям 0Н для органических соединений. Однако, в течение 5 мин. для ПМС наблюдается быстрое растекание капли по поверхности с уменьшением угла смачивания до 0-3. Полученные результаты показывают, что ПМС являются более высокоэффективными смачивающими реагентами, чем рассмотренные органические соединения. Согласно табл.23 все ПМС имеют практически нулевое значение Wf, что говорит об отсутствии затраты энергии при растекании этих продуктов.

По уменьшению энергии растекания Wf исследованные соединения можно расположить в следующий ряд: вода (54,0 мН/м) «ПЭ-461» (15,0мН/м) «ПЭ-551» (10,0мН/м) «ПЭ-1601» (5,1мН/м) Вазелиновое масло (3,9мН/м) АФ 9-9 (3,7мН/м) «И-20А» (2,4мН/м) ПМС-50 (0,0мН/м) ПМС-200 (0,0мН/м) ПМС-1000 (0,0мН/м). Высокая склонность ПМС к растеканию позволяет понять, почему они являются эффективными разделительными смазками.

Для ПСПЭ значения 0 и его изменение (А0) во времени сильно зависит от строения и состава полисилоксанового и полиоксиалкиленового блоков. Можно выделить три группы соединений по склонности к растеканию. Первая группа - соединения с очень высокой склонностью к растеканию также как полидиметилсилоксаны. Для них наблюдается быстрое растекание капли по поверхности с уменьшением значения 0 до 0-3 в течение 5 мин. \V5 мин/ Вторая группа - соединения с высокой склонностью растеканию, которые проявляют промежуточные свойства между органическими соединениями и полидиметилсилоксанами, т.к.в них значения А0 течение 5 минут изменяются больше, чем на 4, но значения 05минне достигают 0-3. Третья группа - соединения, с низкой растекаемостью у которых, также как и у органических соединений значения А0 изменяются в течение 5 минут в пределах 4.

Из рис.22, показывающего зависимость 0 (сталь) от времени для ПСПЭ I видно, что с короткими полиоксиэтиленовыми блоками (соед.ІаДб) имеют начальное значение 0Н в 2,8 и 3,7 раза ниже, чем у исходных «ПЭ-461» и «ПЭ-551» соответственно. Для 1г на основе «ПЭ-1601» значения 0Н для блок-сополимера и ПЭ практически совпадают. Все ПСПЭ I можно отнести к третьей группе, т.к. они проявляют низкую склонность к растеканию. Для них значения А0 через 5 минут находится в пределах 4. Полученные данные показывают, что в блок-сополимерах с короткими оксиалкилено-выми блоками трисилоксановый блок способствует значительному снижению 0Н. Я

На основании значений 0Н (через 5 минут после нанесения капли на поверхность) и значений о для ПСПЭ I были рассчитаны Wa,Wk, коэффициент растекания по Гаркинсу F и энергия затрачиваемая на растекание Wf = -F. Чем выше значения Wf, тем больше затраты энергии и ниже растекаемость. Полученные данные показывают, что работа адгезии ПСПЭ I со сталью близка к значениям этих же параметров в ПЭ. Значения когезии внутри капли приближаются к значениям адгезии и существенно ниже, чем у ПЭ. В связи с этим энергия растекаемости Wf очень мала, что указывает на более высокую растекаемость ПСПЭ I на стали по сравнению с ПЭ. Это указывает на влияние трисилоксанового фрагмента. Однако в связи с тем, что значения Wf существенно выше, чем у силоксанов, можно сделать вывод, что это влияние не является определяющим.

Из рис.23, показывающего зависимость 0 (сталь) от времени для ПСПЭ II, видно, что большой полиоксиалкиленовый блок оказывает также сильное влияние на графт-привитые ПСПЭ П. Блок-сополимеры на основе «ПЭ-1601» имеют начальное значение 0Н в 1,1-2,0 ниже, чему исходного «ПЭ-1601». Значения 0Н для блок-сополимера Пж и «ПЭ-1601» практически совпадают. Влияние полиоксиалкиленового блока уменьшается с увеличением числа диметилсилоксановых блоков по отношению к оксиалкиленовому. Так, если для Пж, в котором на один оксиалкиленовый блок приходится три диметилсилоксановых звена, н пз-ібоі/н пж = 1,0, то для Пб, в котором на один оксиалкиленовый блок приходится семь диметилсилоксановых звеньев, соотношение н пз-ібоі/н пб= 2,0. Все ПСПЭ II можно отнести ко второй группе, т.к. они проявляют высокую склонность к растеканию. Для них значения А0 в течение 5 минут находится в пределах 5-10 С.

Изучение кинетики процесса гидросилилирования непредельного поли-оксиалкилена полидиметилметилгидридсилоксаном

Из рассмотренного ряда дисперсий видно, что только 10% и 20% Не, 10% Уд, 10% УІІд, 20% У1П6 при диспергировании в воде образуют субмикронные эмульсии с Мп= 91-293нм. и Mw= 114-368 нм. Остальные дисперсии ПСПЭ в воде являются обычными эмульсиями с Мп= 343-814нм. и Mw= 429-1020 нм. Внешний вид дисперсий изменяется от практически прозрачных растворов до белых эмульсий.

Свойства эмульсий на основе ПМС-350 с использованием высоких концентраций ПСПЭ. Dn, - среднечисловой диаметр частиц, Dw,- средневзвешенный диаметр частиц, Dw/Dn - полидисперсность частиц по размерам. по Свойства водных эмульсий на основе ПМС-350 с использованием в качестве эмульгаторов ПСПЭ, когда концентрации эмульгатора соизмеримы с концентрацией основы или выше приведены в табл.40. Из рассмотренного ряда дисперсий видно, что при одинаковой 25% концентрации ПМС-350 и ПСПЭ образуются обычные эмульсии с Dn = 462-534 нм. и Dw = 484-668 нм. При увеличении доли ПСПЭ до 45% и ПМС-350 до 5% микроэмульсия сначала переходит в субмикронную, а затем в микронную с Dn = 51-59 нм. и Dw = 59-72 нм.

Сопоставление свойств водных эмульсий с высокими концентрациями ПМС-350 с использованием в качестве эмульгаторов смеси 2,5% АФ-9-9 и 2,5% АФ-9-6 и этих же эмульсий, в которых в качестве соэмульгатора добавляется 7% Не, приводит к существенному улучшению качества эмульсии. Так если в первом случае Dn = 2720 нм. и Dw = 3220 нм., то во втором Dn = 529 нм. и Dw = 669 нм.

Свойства эмульсий на основе ПМС-350 и ПСПЭ полученные с использованием метода температурной инверсии фаз.

При использовании неионных ПАВ для синтеза субмикронных или микроэмульсий широко используется метод температурной инверсии фаз (PIT). Система основана на том, что гидрофильно-липофильный баланс (ГЛБ) неио-ногенного поверхностно-активного вещества изменяется в зависимости от температуры, что может приводить к инверсии фаз в эмульсии, когда гидрофильные и липофильные свойства эмульгатора уравновешивают друг друга.

При использовании неионных ПАВ, при низких температурах (25-30С) как правило, образуются относительно крупнодисперсные эмульсии типа «масло в воде», которые при повышенных температурах обращаются в эмульсии типа «вода в масле». При последующем понижении температуры и интенсивном перемешивании происходит повторное обращение фаз с образованием субмикронных или микроэмульсий [81, 117] ПСПЭ проявляют свойства типичных неионных ПАВ и для эмульсий на их основе существуют критические температуры (50-70 С), при которых происхо дит обращение фаз из эмульсий «масло в воде» в эмульсию «вода в масле» и обратно. Характеристики эмульсий, полученных на основе ПМС-350 или фторсиликонового жидкого каучука формулы (CH2=CH)Me2Si{[0SiMe(CH2CH2CF3)]a[OSiMe2]b}dOSiMe2(CH=CH2) и ПСПЭ с использованием метода PIT приведены в табл.41.

Сопоставление характеристик эмульсий по примеру 1 и 2 (табл.41) показывает, что метод обращения фаз позволяет получать из грубых эмульсий более тонкие субмикронные эмульсии. Так, если в исходной эмульсии ПМС-350 с эмульгатором Не Dn = 533 нм., Dw = 665 нм., то после инверсии Dn = 123 нм., Dw = 135нм. После инверсии стабильность как концентрированной, так и разбавленной эмульсии возрастает. Если до инверсии стабильность концентрирро-ванной 1 месяца, то после инверсии 6 месяцев, а стабильность разбавленной до 1% 4 часов до инверсии и 72 часов после инверсии. Субмикронная эмульсия с ПМС-350 с Dn = 253 нм., Dw = 296 нм. получена также при использовании в качестве эмульгатора IVK.

С использованием метода обращения фаз получены стабильные субмикронные эмульсии жидкого фторсиликонового каучука (ФСК) с Dn = 272-200 нм., Dw = 326-225нм., в которых в качестве эмульгаторов использованы Не или фторсодержащие VIIa-е (табл.41). Эмульсии, полученные с использованием фторсодержащих ПСПЭ стабильны в течение длительного времени.

Полученные данные позволили разработать промышленную технологию получения разделительной субмикронной эмульсии П-891, которая используется в производстве РТИ.

Использование ПСПЭ в качестве модификаторов поверхности льда. ПСПЭ хорошо зарекомендовали себя в ледовых технологиях для конькобежного спорта, хоккея и фигурного катания в качестве модификаторов поверхности льда. Применение ПСПЭ в комплексе с другими модификаторами показывают хорошие результаты при подготовке ледового массива. Благодаря использованию синтезированных ПСПЭ, лед обладает упругопластическим и прочностными характеристиками, а также регенерирующими свойствами при образовании трещин в ледовом массиве. Введение ПСПЭ в комплексный раствор позволило снизить сопротивление скольжению специализированных устройств имитирующих скольжение спортсмена в 1,5-2 раза по сравнению с обычным льдом, (рис.32). Многократная воспроизводимость результатов и достижение спортсменами высших результатов мирового уровня на модифицированных ледовых покрытиях служит достоверным подтверждением действенности.