Кремний и силиконы. Интересные области применения кремнийорганических полимеров, страница 7

Теперь, наконец-то, становиться ясно, почему подошвы ботинок, которые оставили следы на Луне, были изготовлены из силоксанового каучука! Никакой другой материал не остался бы эластичным под воздействием сильного холода, царящего на Луне ночью; подошвы из обычного каучука затвердели бы и раскрошились при сгибании. Кроме того, только силоксановый каучук выдержал бы воздействие горячей пыли и гравия на Луне в полдень, когда на безоблачном, лишенном воздуха небе сияет солнце. Луна – это великолепная испытательная установка для эластичных материалов!

НЕКОТОРЫЕ ИНТЕРЕСНЫЕ ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИХ ПОЛИМЕРОВ

Как защититься от воды

Вода – самое распространенное вещество на нашей планете. Она занимает ¾ поверхности земли, пропитывает камень и воду, а также является основным необходимым компонентом всех живых организмов. Мы не могли бы жить без воды, но иногда мы хотим, чтобы её не было, чтобы стены наших домов не впитывали воду. Мы не хотели бы, чтобы наша одежда не промокала под дождем.

Этого можно добиться при обработке материала парами метилхлорсилана. Это свойство обнаружил Пантод. когда он создал небольшую установку для получения метилхлорсиланов (производительность – килограммы продукта), он обратил внимание на то, что вся фильтровальная бумага, все бумажные полотенца и даже листы его книг стали водонепроницаемыми.

Пантод обработал образцы хлопчатобумажной ткани и обнаружил, что и ткань стала водонепроницаемой. Шерсть и кожа стали водонепроницаемыми  лишь до определенной степени. Основные металлы корродировали при длительном воздействии HCl и стали несмачиваемы водой лишь в незначительной степени. Платиновая поверхность не изменила своих свойств. Стеклянный сосуд стал скользким на ощупь из-за водоотталкивающего покрытия. Кроме того, образовавшуюся на поверхности пленку нельзя было смыть мылом и водой – для ее удаления необходимы сильные щелочи.

Нетрудно представить, что происходит в данном случае. Подобно всем хлорсиланам метилхлорсиланы быстро гидролизуются в присутствии воды:

CH3       CH3

 


2(CH3)2SiCl2 + 3H2O = HO – Si – O – Si – OH

 


CH3       CH3

Любая группа OH может дать необходимый для выделения HCl активный водород; спирты реагируют с силанами аналогично воде:

4C2H5OH + SiCl4 = Si(OC2H5)4 + 4HCl

Следовательно, молекула (CH3)3SiCl  будет реагировать с любой имеющейся группой ОН с выделением HCl и присоединением через кислород триметилсилильной группы, которая содержала первоначальную группу ОН.

Вот такое происходит превращение! Поверхность, которая была вначале насыщена группами OH (что обусловливало увлажнение поверхности), теперь насыщена гидрофобными метильными группами, которые отталкивают воду.

В то же время кремнийорганическое покрытие настолько отличается по своей структуре от клейкого материала, что между ними не возникает притяжения, а следовательно, и присоединения. Так же как силиконовое масло не растворяется в натуральном каучуке и не обусловливает его набухание, так и силоксановый каучук не реагирует на нефтяное масло для смазки, а метилсиликоновое масло не растворяется в нефтяном масле. Поэтому «неприродные» кремнийорганические материалы могут стать несовместимой и не адгезионной поверхностью относительно многих адгезивов общего назначения.

И кирпичи

Если обработать поверхность кирпича парами неочищенных метилхлорсиланов, то поверхность кирпича становиться гидрофобной; вода не может проникнуть в поры, воздух остается в кирпиче и обусловливает его плавучесть.