폴리에테르 변성 폴리실록산으로도 알려진 폴리에테르 변성 실리콘 오일은 유기규소 산업에서 가장 많이 생산되고 널리 사용되는 변성 실리콘 오일입니다. 폴리에테르 변성 실리콘 오일은 분자 구조에 소수성과 친수성 그룹이 모두 포함되어 있기 때문에 계면활성제 특성을 나타냅니다.
폴리에테르 실리콘 오일의 구조 유형
(1) 사이드 체인 유형(가장 일반적인 유형)
(2) 투-엔드 유형
(3) 측쇄, 2{1}}말단형
(4) 한쪽-형
폴리에테르 단위 C2H4O)a(C3H6O)bR에서는 a와 b 사이에서 친수성과 소수성의 균형이 유지됩니다.
표면 활성을 유지하기 위해 b/(a+b) 비율은 일반적으로 0.2에서 0.8 사이로 제어됩니다. 즉, b/(a+b)가 0.2 미만이면 친수성이 강하고 친수성-친유성 균형(HLB) 값이 크고; b/(a+b)가 0.8보다 크면 소수성이 강하고 HLB 값이 작습니다. 폴리에테르 세그먼트의 평균 몰 질량은 일반적으로 500~5000g·mol⁻² 사이로 제어됩니다. 500 g·mol⁻¹ 미만에서는 표면활성을 충분히 발휘할 수 없고, 5000 g·mol⁻1 이상에서는 점도가 너무 높아 분산성이 저하됩니다.
폴리에테르 실리콘 오일의 적용분야
하나. 폴리우레탄 폼 안정제
폼 레벨러라고도 합니다.
폴리우레탄 폼 소재 배합시 첨가량은 폴리올의 0.5%~2.0%입니다. 여기에는 네 가지 기능이 있습니다.
1. 화합물을 혼합하는 동안 유화제 역할을 합니다.
주원료인 폴리에테르폴리올은 이소시아네이트와의 상용성이 좋지 않습니다. 폴리에테르-개질 실리콘 오일의 소수성 그룹은 이소시아네이트에 용해되는 반면, 친수성 그룹은 폴리에테르 폴리올에 용해되므로 두 성분의 혼합 및 유화를 돕습니다. 이를 통해 전체 시스템에서 반응이 동시에 시작될 수 있습니다.
2. 이는 기포 형성 및 균질화를 촉진합니다.
이는 반응 시스템의 표면 장력을 낮추어 공기가 시스템 내에서 균일하고 미세한 기포로 분산되어 작은 기포 핵을 형성하도록 합니다. 반응계에서 생성된 이산화탄소와 발포제에 의해 생성된 가스는 기포핵에 쉽게 들어가 기포를 형성하는데, 이때 시스템의 낮은 표면장력은 기포 성장에 도움이 된다.
3. 거품을 안정시켜 줍니다.
시스템 점도가 특정 수준에 도달하기 전에 형성된 기포 핵-액막은 매우 얇습니다. 배수, 유착 및 기계적 충격으로 인해 기포 벽이 파열될 수 있습니다. 이 시점에서 폴리에테르-개질 실리콘 오일은 Gibbs-마랑고니 효과를 통해 기포 핵을 안정화하여 기포 벽에서 누출을 효과적으로 줄이고 기포 유착을 방지할 수 있습니다. 또한, 폴리에테르-개질 실리콘 오일의 비이온성 특성은 기체-액체 경계면에서 두 필름 표면 사이의 반 데르 발스 힘을 감소시켜 기포 안정성에도 기여할 수 있습니다.
4. 폴리우레탄 연질 폼 형성의 마지막 단계는 버블 코어의 상호 연결입니다.
버블 코어가 완전히 팽창하기 전에는 반응 시스템에서 닫힌 다면체입니다. 겔화가 발생하기 직전에 온도 상승과 내부 압력 증가로 인해 기포 코어 벽이 파열되어 기공이 열릴 수 있습니다. 폴리에테르- 개질 실리콘 오일의 역할은 저점도 단계에서 벽 필름을 안정화하고 필름이 기공을 열기 위한 임계 두께에 도달하여 최종 구멍을 위한 조건을 만드는 것입니다.
폴리에테르-변성 실리콘 오일은 폴리우레탄 연질 폼의 1단계 생산에서 가장 효과적인 안정제입니다.-
경질 폼 재료에 사용되는 폴리에테르{0}}개질 실리콘 오일은 연질 폼 재료에 사용되는 것보다 몰 질량이 낮고, 폴리에테르 세그먼트의 C2H4O 대 C3H6O 비율이 더 높으며 운점은 더 높습니다.
경질 폼 소재는 폴리에테르 폴리올, 이소시아네이트 등 다양한 원료를 사용하여 다양한 폼 제형을 만들어냅니다. 또한 현장에서 발포가 가능하도록-일반적으로 두 가지 성분이 혼합된 형태로 생산되므로-장기 보관이 필요합니다.- 따라서 폼 안정제는 비-이온성 폴리에테르-개질된 실리콘 오일이어야 하며 일반적으로 폴리에테르 폴리올 100부에 폴리에테르 폴리올 0.5~1.5부의 비율로 첨가됩니다. 발포 제형은 발포 조건에 따라 조정됩니다.
반경질 폼 소재의 경우 안정제는 기포 수축을 방지하고 기포 크기를 조절합니다.
고-탄성 폴리우레탄 폼은 반응성이 높은 -하이드록시 폴리올을 사용하고 경화 온도가 낮기 때문에 점도가 높고 가교도가 낮아 기포를 쉽게 안정화할 수 있습니다. 따라서 저-분자량-폴리에테르-개질 실리콘 오일과 같이 분자량이 낮고 안정화 효과가 낮은 안정제를 선택해야 합니다. 범용-용도의 연질 폼 폴리에테르-개질 실리콘 오일을 사용하면 폼 안정화가 과도해지고 폼 연결성이 감소하며 궁극적으로 폼 수축이 발생할 수 있습니다.
폴리에테르{0}}변성 실리콘 오일은 폴리우레탄 폼의 안정제로 사용됩니다. Si-H 그룹이 남아 있으면 미세 기공 크기와 폼의 균일성이 영향을 받기 때문에 Si-H 그룹이 없는 것이 매우 중요합니다.
둘. 화장품 원료
폴리에테르{0}}개질 실리콘 오일은 알코올과 물에 쉽게 용해되며 다른 화장품 성분과도 쉽게 상용됩니다.
0.15%~5%로 첨가하면 화장품 제형의 표면 장력을 감소시켜 화장품이 피부나 모발 표면으로 확산되는 것을 촉진할 수 있습니다.
샴푸, 컨디셔너, 무스, 스킨 케어 제품, 면도 제품, 발한 억제제, 향수, 비누 및 색조 화장품에 널리 사용됩니다. 소량의 폴리에테르-개질 실리콘 오일을 모발 제제에 첨가하면 모발에 윤기, 관리 용이성, 부드러움, 정전기 방지 특성 및 기분 좋은 느낌을 부여할 수 있습니다.
HLB 값이 낮은 폴리에테르{0}}변형 품종은 실리콘 오일 복합 시스템에서 유화제로 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 스킨 케어 크림 제형에서 폴리에테르-개질 실리콘 오일을 유화제로 사용하면 저점도 메틸 실리콘 오일을 물로 유화시켜 안정적인 분산 시스템을 형성할 수 있습니다. 이 제형은-피부에 자극을 주지 않으며 사용하기에 안전합니다.
이러한 유형의 폴리에테르-개질 실리콘 오일은 디메틸 실리콘 오일과 Si-H 말단 그룹 및 알릴- 말단 폴리에테르의 하이드로실릴화 반응에 의해 제조될 수 있습니다.
삼. 코팅 첨가제
1. 소포제
폴리에테르-개질 실리콘 오일은 물에 쉽게 유화되며 자가유화 소포제의 주요 구성요소입니다.- 폴리에테르-개질 실리콘 오일은 수용성을 잃고 운점 온도 이상에서는 소포 특성을 나타냅니다.
폴리에테르-변성 실리콘 오일을 배합한 소포제는 내열성, 기계적 안정성이 우수하고, 산, 알칼리, 무기염에 대한 저항성이 있어 가혹한 조건에서의 소포에 적합합니다.
탈포의 예로는 폴리에스테르 직물의 고온 염색 공정, 디에탄올아민 수용액 탈황 시스템의 탈포, 각종 오일, 절삭유, 부동액 및 기타 시스템의 탈포 등이 있습니다.
특히 인쇄업계에서는 감광성 수지 제판 후 붕산나트륨 등의 무기알칼리염과 계면활성제를 함유한 강수용액을 사용하여 미경화 수지를 씻어냅니다. 높은 전단력 하에서 세척액에 의해 생성된 거품은 세척 효율에 심각한 영향을 미칩니다. 폴리에테르-변성 실리콘 오일은 매우 적합한 소포제입니다. 일반 디메틸 실리콘 오일을 배합한 소포제를 사용할 경우 장기간 전단력을 가하면 소포 효과가 감소하여 발포가 촉진되고 판에 디메틸 실리콘 오일 찌꺼기가 남게 되어 판의 품질에 영향을 미칠 수 있습니다.
2. 폴리에테르-변성 실리콘 오일은 수성- 기반 코팅의 주요 균염제이자 슬립제입니다.
3. 폴리에테르 사슬 말단에 에폭시 그룹이 있는 폴리에테르- 변성 실리콘 오일은 동일한 코팅의 재도장성을 향상시키고 뜨거운 물, 증기 및 긁힘에 대한 코팅의 저항성을 향상시킬 수 있습니다. 이는 Si-H- 함유 폴리유기실록산을 사용하여 한쪽 끝에 알릴 그룹이 있고 다른 쪽 끝에 에폭시 그룹이 있는 폴리에테르의 하이드로실릴화 반응에 의해 제조될 수 있습니다.
4. 살충제 습윤제
저몰질량 폴리에테르-개질 실리콘 오일은 수용액의 표면 장력을 크게 감소시킬 수 있습니다. 농약 습윤제로 사용하면 우천시 식물 잎에 농약의 부착력을 향상시키고 농약 사용량을 줄일 수 있습니다.
다섯. 수지 개질제
폴리에테르-개질 실리콘 오일 분자의 폴리에테르 세그먼트는 수지와의 상용성을 향상시키고, 수지 내에서 균일한 분산을 형성하며, 용융 중 수지의 유동성을 향상시키고, 금속과 플라스틱 사이의 윤활성을 향상시키며, 플라스틱의 압출성을 크게 향상시킬 수 있습니다.
또한 플라스틱 내 무기 물질의 미세{0}분산 형성, 특히 이산화티타늄, 탄산칼슘 등의 분산 효과를 촉진할 수 있습니다.
그러나 기존의 폴리에테르-변성 실리콘 오일에는 일반적으로 질량 기준으로 1%~20%의 잔류 폴리에테르 화합물이 포함되어 있으며 이는 변성 수지의 기계적 강도와 용제 팽창 특성에 영향을 미칠 수 있습니다. 해결책은 더 작은 몰 질량을 갖는 단일 말단형 알릴 폴리에테르를 사용하여 메틸 수소-함유 실리콘 오일과 하이드로실릴화 반응을 거친 다음 생성된 폴리에테르-개질 실리콘 오일에서 미반응 폴리에테르를 고진공 하에서 증발시키는 것입니다.
육. 원단 마감제
합성섬유나 면으로 만든 직물은 수지 가공 후 강한 소수성을 나타내는 반면, 폴리에테르-변성 실리콘 오일로 마감 처리하면 친수성, 땀 흡수성, 정전기 방지 특성을 부여할 수 있습니다.
내구성이 필요한 경우 폴리에테르-개질 실리콘 오일 분자의 소수성 부분을 Si-H 그룹 또는 알콕시 그룹으로 대체할 수 있습니다.
부드러움과 부드러움이 필요한 경우 소수성 부분을 에폭시-개질 또는 아미노{1}}개질 유기실리콘 그룹으로 대체할 수 있습니다.
일곱. 수성- 기반 이형제 제조에 사용됩니다.
운점이 25~50도인 폴리에테르{0}}개질 실리콘 오일의 수성 분산액은 폴리우레탄 폼 성형 및 사출 성형용 이형제로 사용할 수 있습니다.
폴리에테르-개질 실리콘 오일과 퍼플루오로알킬 인산의 수성 분산액은 에폭시 수지 성형용 이형제로 사용할 수 있습니다.
폴리에테르{0}}개질 실리콘 오일과 디메틸 실리콘 오일의 수성 분산액은 플라스틱, 고무, 종이 제품 및 금속 제품의 성형 및 가공을 위한 이형제로 사용할 수 있습니다.
여덟. 라텍스 감열제
라텍스 열 증감제는 라텍스와 함께 사용하기에 적합한 겔화제입니다.
이 겔화제를 라텍스에 첨가하면 실온에서 비교적 안정합니다. 그러나 온도가 특정 값까지 올라가면 라텍스가 빠르게 굳어지며 이러한 유형의 라텍스를 열{0}}감응 라텍스라고 합니다.
폴리에테르-개질 실리콘 오일을 천연 및 합성 고무 라텍스 모두에 대한 감열제로 사용하면 운점 온도 이하에서 매우 안정적인 라텍스가 생성되어 긴 보관 수명을 제공합니다. 운점 온도까지 가열하면 라텍스는 작은 온도 범위에서 빠르게 응고되며 응고된 겔은 우수한 특성을 나타냅니다.
폴리에테르-개질 실리콘 오일로 제조된 열{0}감응 라텍스는 부직포 및 인조 가죽 베이스 직물의 접착제로 널리 사용됩니다.
