Oleje, emulsje, pasty silikonowe

OLEJE METYLOSILIKONOWE

Oleje metylosilikonowe typu POLSIL® OM  są ciekłymi polimerami krzemoorganicznymi o lepkościach mieszczących się w zakresie od kilku cSt (centystokesów) do kilku milionów cSt. Zbudowane są z ułożonych na przemian atomów krzemu i tlenu, tworzących liniową cząsteczkę. Do atomów krzemu przyłączone są grupy metylowe. W ten sposób w jednej cząsteczce zawarte są elementy nieorganiczne (wiązanie Si-O, jak w kwarcu, szkle, piasku) i organiczne (grupy metylowe). Nadaje to olejom silikonowym szczególnie przydatne właściwości, wykorzystywane zarówno w technice jak i w gospodarstwie domowym.
Oleje metylosilikonowe POLSIL® OM produkowane są w odmianach różniących się lepkością od 10 do 10 000 cSt. Lepkości pośrednie mogą być wytwarzane na specjalne zamówienie klienta. Można także uzyskać potrzebną lepkość mieszając, w odpowiednich proporcjach,  oleje o typowych lepkościach.

 

WŁASNOŚCI OLEJÓW SILIKONOWYCH

Gęstość
Gęstość olejów metylosilikonowych (mierzona w temperaturze 25⁰C) wzrasta od 0,93 g/cm3 dla oleju o lepkości 10 cSt do 0,97 g/cm3 dla olejów o lepkości 350 cSt i większej.
Zależność gęstości od temperatury jest w przypadku olejów metylosilikonowych większa niż w przypadku olejów mineralnych. Silniejsza jest również dla olejów o lepkości niższej niż 350 cSt. Oleje o lepkości wyższej charakteryzują się prawie liniową zależnością od temperatury T, przedstawioną poniższym równaniem:
gęstość(T0C) = gęstość(250C)/ [1 + 0,00092(T-25) + 0,00000045(T-25)2]
Gęstość olejów metylosilikonowych zależy również od ciśnienia.  Powoduje to, że ściśliwość olejów metylosilikonowych jest o wiele większa od ściśliwości olejów mineralnych. Poddane ciśnieniu 400 atmosfer oleje metylosilikonowe, szczególnie te o niskiej lepkości, zmniejszają objętość o  15 do 20%. 

Lepkość
Lepkość olejów metylosilikonowych zmienia się zależnie od ich temperatury: przy obniżaniu temperatury lepkość oleju rośnie, przy podwyższaniu zaś maleje. Jednak zmiany te są mniejsze niż w przypadku olejów mineralnych.  Lepkość olejów metylosilikonowych zależy również od ich ciśnienia: ze wzrostem ciśnienia również wzrasta, w mniejszym jednak stopniu niż olejów mineralnych.
Oleje metylosilikonowe o lepkości poniżej 1000 cSt zachowują się podobnie jak ciecze niutonowskie – to znaczy, że ich lepkość nie zmienia się gdy poddane zostaną działaniu naprężeń ścinających. W przypadku olejów o wysokiej lepkości naprężenia ścinające wywołują zmniejszenie lepkości oleju, jednak po ustaniu działania naprężeń olej odzyskuje dawną lepkość. Zjawisko to wykorzystywane jest w praktyce; urządzenia hydrauliczne i amortyzatory napełnione odpowiednim olejem metylosilikonowym mają wyjątkowo korzystną charakterystykę tłumienia. 

 

Rozpuszczalność

Oleje metylosilikonowe są niepolarne i wykazują typowe dla niepolarnych substancji właściwości. Nie rozpuszczają się w wodzie ani w niższych alkoholach (metanol, etanol, propanol). Nie rozpuszczają się w wyższych węglowodorach, olejach roślinnych i zwierzęcych, woskach, kwasach tłuszczowych.

Rozpuszczalność w innych rozpuszczalnikach zależy w znacznym stopniu od lepkości oleju. Wszystkie oleje (od niskolepkich do wysokolepkich) rozpuszczają się tylko w toluenie i niektórych chlorowanych węglowodorach jak chlorek metylenu i czterochlorek węgla. Oleje metylosilikonowe o niższych lepkościach rozpuszczają się w wyższych alkoholach (np. w alkoholu laurylowym), laurylowym wyższych ketonach i niektórych eterach.

 

Napięcie powierzchniowe

Oleje metylosilikonowe charakteryzują się bardzo małym napięciem powierzchniowym. Wynosi ono (w temperaturze 25⁰C) około 20 mN/m i praktycznie nie zależy od lepkości oleju.

Dla porównania: napięcie powierzchniowe większości cieczy organicznych zawiera się w zakresie 35 – 40 mN/m, a wody wynosi około 72 mN/m.

 

Ciepło właściwe

Dla większości olejów wynosi około 1,55 J/gK.

 

Przewodnictwo cieplne

Dla większości olejów wynosi około 0,15 W/Km.

 

Współczynnik rozszerzalności termicznej (w zakresie temperatur 0 – 150⁰C)

Dla olejów o lepkościach większych od 300 cSt wynosi on 9,2 x 10 ^-4 cm³/cm³deg.

Oleje o lepkości niższej charakteryzują się nieco większym współczynnikiem, np. olej o lepkości 100 cSt ma współczynnik rozszerzalności termicznej 9,4 x 10 ^-4 cm³/cm³deg, a o lepkości 10 cSt 10 x 10 ^-4 cm³/cm³deg.

 

Odporność termiczna

Oleje metylosilikonowe są bardziej odporne termicznie niż oleje mineralne. W obecności powietrza wytrzymują ogrzewanie do temperatury 150⁰ C. Przy ogrzewaniu do wyższych temperatur rozpoczyna się proces powolnego utleniania grup metylowych, co prowadzi zwykle do zwiększenia lepkości oleju, a po dłuższym czasie nawet do jego zżelowania.

Stabilizowane oleje metylosilikonowe mogą być używane do temperatury 250⁰C. Odcięcie dopływu tleny z powietrza przez zastosowanie poduszki gazu obojętnego albo próżni znacznie wydłuża żywotność olejów metylosilikonowych stosowanych jako media grzewcze. Zanieczyszczenie oleju substancjami o charakterze kwaśnym lub zasadowym powoduje natomiast skrócenie czasu jego używalności.

 

Temperatura zapłonu

Temperatura zapłonu olejów metylosilikonowych zależy od ich lepkości – im niższa lepkość tym niższa temperatura zapłonu. Na przykład temperatura zapłonu oleju o lepkości 10 cSt wynosi ponad 120⁰C, oleju o lepkości 50 cSt ponad 250⁰C a olejów o lepkości powyżej 100 cSt ponad 300⁰C.

 

Własności dielektryczne

Wszystkie oleje metylosilikonowe mają bardzo dobre własności dielektryczne.

Wytrzymałość dielektryczna:  > 30kV (w temperaturze 23⁰C, próbka o grubości 2,5 mm).

Oporność właściwa skrośna: > 10¹⁴ Ωcm (w temperaturze 25⁰C).

Stała dielektryczna: od 2,61 dla oleju o lepkości 10 cSt do 2,75 dla olejów o lepkości powyżej 10 000 cSt (w temperaturze 25⁰C i przy 100 Hz).

Tangens kąta strat: < 10^-4

 

Barwienie

Do barwienia olejów metylosilikonowych należy stosować barwniki tłuszczowe.

 

ZASTOSOWANIE OLEJÓW METYLOSILIKONOWYCH

Oleje metylosilikonowe POLSIL® OM stosowane są jako:

 

– Środki rozdzielające

Powierzchnia pokryta olejem metylosilikonowym wykazuje własności przeciwprzyczepne, a pozostająca na niej cienka warstwa oleju jest odporna na wysoką temperaturę. Wykorzystywane jest to szeroko w przetwórstwie tworzyw sztucznych i gumy, aby wyeliminować przyczepność do form pro­dukowanych elementów.

Oleje metylosilikonowe, stosowane jako środki rozdzielające, mogą być natryskiwane zarówno w postaci kilkuprocentowego roztworu jak i nie rozcieńczone. Przy przetwórstwie gumy używane są również emulsje wodne olejów silikonowych, łatwe do rozcieńczania i stosowania.

– Środki zwiększające poślizg

Bardzo cienkie warstwy olejów metylosilikonowych naniesione na tworzy­wa sztuczne, gumę, nici z tworzyw sztucznych powodują zmniejsze­nie tarcia. W ten sposób obrabiane nici pozwalają znacznie zwiększyć szybkość szycia w warunkach produkcji przemysłowej. Sztuczna skóra oraz zamsze powlekane kompozycjami zawie­rającymi oleje metylosilikonowe są śliskie i bardzo miękkie w dotyku.

– Oleje hydrauliczne

Oleje metylosilikonowe dzięki specyficznej charakterystyce reologicznej, stosunkowo małej zmianie lepkości w szerokim zakresie temperatury oraz znacznej ściśliwości nie mają sobie równych jako ciecze hydrauliczne. Stosowane są w układach automatyki hydraulicznej, do wszelkiego rodzaju amortyzatorów drgań, tłumików drgań, zderzaków itp.

– Oleje do wymienników ciepła

Wysoka odporność cieplna olejów silikonowych pozwala na stosowanie ich jako substancji grzejnych i chłodzących w różnego rodzaju konstrukcjach pracujących w zmiennych warunkach klimatycznych, jak np. urządzenia nadawcze itp. W warunkach laboratoryjnych używa się ich do termostatów, łaźni grzejnych, manometrów i zamknięć cieczowych. Olejami silikonowymi wypełnia się obudowy czujników temperatury, płaszcze olejowe urządzeń grzejnych itp.

– Ciekłe dielektryki

Doskonałe właściwości dielektryczne olejów silikonowych umożliwiają stosowanie ich jako ciekłych dielektryków w różnych urządzeniach elektrycznych

– Środki do gaszenia piany

Oleje silikonowe stosowane są do gaszenia piany w bezwodnych układach pieniących się wskutek obecności śladów wody w czasie ich ogrzewania, takich jak np. oleje mineralne. Także do sub­stancji pieniących się w czasie nalewania do opakowań dodaje się oleje silikonowe lub powieka się wnętrza takich opakowań cienką warstwą olejów. W wielu przypadkach doskonałe rezultaty osiąga się stosując emulsje wodne olejów silikonowych, które należą do typowych środków do gaszenia piany w układach wodnych.

– Dodatki do farb i lakierów

Niskolepkie oleje silikonowe dodane w ilości poniżej 0,5% do lakierów i emalii poprawiają ich rozlewność, eliminują powstające często kratery i zacieki. Oleje o wyższych lepkościach dodaje się do emalii w celu uzyskania tak zwanego efektu młotkowego.

– Dodatki do kosmetyków

Oleje metylosilikonowe dzięki wysokiej odporności na starzenie pod wpływem czynników atmosferycznych oraz odporności na drobnous­troje i pleśnie stanowią doskonałe nośniki dla różnych maści i kremów, a jako dodatki poprawiają właściwości kosmetyków, zwięk­szają działanie różnych kremów ochronnych itp. Dodawane do lakierów do włosów podwyższają ich odporność na działanie wody i nadają włosom śliskość. Oleje silikonowe do wyrobu kosmetyków są specjalnie oczyszczane i atestowane, co uwidocznione jest na ety­kietach. Zwykłych olejów silikonowych do celów technicznych nie można stosować do wyrobu kosmetyków.

– Dodatki do past i politur

Pasty do obuwia i podłóg, kremy do karoserii samochodowych, poli­tury do mebli i tapicerki ze sztucznej skóry, zawierające oleje silikonowe nadają powierzchniom trwały połysk, hydrofobowość i śliskość w dotyku.

 

Magazynowanie: Przechowywać w suchych pomieszczeniach w temperaturze do 30°C.
Okres gwarancji:24 miesiące od daty produkcji.
Opakowania: Oleje metylosilikonowe POLSIL® OM pakowane są w opakowania metalowe lub z tworzyw sztucznych o pojemności 1,5,30,200,1000 litrów.

 

Produkt posiada Atest PZH Nr HK/B/1621/01/2010 

 

Emulsje 

POLSIL^® E  to wodne  emulsje  oleju metylosilikonowego POLSIL^® OM. Są to mlecznobiałe ciecze łatwo mieszające się z wodą, śliskie w dotyku, o specyficznym zapachu. Dobrze zwilżają powierzchnie i są niereaktywne chemicznie. Produkowanych jest kilka rodzajów emulsji:

–             emulsje o zawartości oleju metylosilikonowego około 36%:  POLSIL^® E-1, POLSIL^® E-2

–             emulsja o zawartości oleju metylosilikonowego około 60%, z dodatkiem środka antystatycznego: 

                POLSIL^® E-3

–             emulsje o zawartości oleju metylosilikonowego około 60%: POLSIL^® E-5S oraz  POLSIL^® E-5 z dodatkiem rozpuszczalnika organicznego.

 

ZASTOSOWANIE

W przemyśle emulsje silikonowe używane są głównie jako:

– środki antyprzyczepne do form w odlewnictwie oraz przetwórstwie tworzyw sztucznych i gumy:

POLSIL^® E-1 i POLSIL^® E-2

– dodatek do kosmetyków samochodowych i wyrobów chemii gospodarczej: POLSIL^® E-3

– środki antyprzyczepne w przetwórstwie gumy: POLSIL^® E-5 i POLSIL^® E-5S

 

W gospodarstwie domowym zastosowanie znajdują emulsje POLSIL^® E-1, POLSIL^® E-2 i POLSIL^® E-3 jako środki do czyszczenia, nabłyszczania i konserwacji:

–             materiałów skóropodobnych (fotele, tapicerka samochodowa, kokpity samochodowe, obuwie, odzież),

–             wyrobów i wykładzin z tworzyw sztucznych,

–             wyrobów gumowych (boczne powierzchnie opon, uszczelki w lodówkach, zamrażarkach, pralkach,

                samochodach),

–             płytek łazienkowych ceramicznych i z tworzyw sztucznych,

–             powierzchni lakierowanych.

 

Na powierzchniach powleczonych emulsją Polsil® E, po odparowaniu wody tworzy się cienka warstwa oleju silikonowego, która nadaje przedmiotom połysk, hydrofobowość i własności antyprzyczepne.

 W ofercie Zakładu znajduje się również SARSIL® Mineral – do hydrofobizacji wełny mineralnej łączonej z lepiszczem z żywic fenylowych.

Pasty

W Zakładzie produkowanych jest kilka rodzajów past silikonowych pod nazwą handlową SILPASTA®.

Pasty znajdują zastosowanie głównie jako: środki przeciwprzyczepne w przetwórstwie tworzyw termoplastycznych i termoutwardzalnych, izolacje elektryczne, środki smarujące i tłumiące drgania oraz poprawiające przewodzenie ciepła, jako materiały konserwujące w szerokim zakresie stosowane w gospodarstwie domowym. Mogą być również stosowane jako środki zwiększające odporność metali na korozje.

 

WŁAŚCIWOŚCI PAST SILIKONOWYCH

Odporność cieplna past jest wysoka, podobnie jak odporność olejów, z których są otrzymywane. Wytrzymują one długotrwałe ogrzewanie w temperaturze 200°C, ulegając nieznacznemu tylko zagęszczeniu i wypacaniu oleju.

Odporność chemiczna past jest również wysoka. Są one odporne na działanie tlenu, rozcieńczonego nadtlenku wodoru, rozcieńczonych roztworów kwasów i zasad, amoniaku. Nie rozpuszczają się w olejach mineralnych, alkoholach, glikolu i glicerynie. Pasty nie powodują pęcznienia tworzyw sztucznych i gumy. Stężony kwas siarkowy, fluorowodorowy i alkalia rozpuszczają pasty, a węglowodory aromatyczne, estry i chlorowco-pochodne organiczne wypłukują z nich oleje.

Hydrofobowość past jest zbliżona do hydrofobowości olejów silikonowych i zwiększa się po wygrzaniu powierzchni posmarowanych pastą. Dobrze rozsmarowują się po powierzchni metali zwiększając ich odporność na korozję oraz zmniejszając przyczepność.