Силоксановий м’який надувний матеріал

Силоксановий м'який надувний матеріал
Силоксановий каучук з повітряними камерами

Експерти Массачусетського технологічного інституту (MIT) протягом довгого часу розробляли особливий м’який надувний матеріал, що розтягується. Але ця новина не мала б такого великого значення, якби не автовиробник BMW, який за допомогою цього матеріалу планує кардинально змінити дизайн і підхід до безпеки автомобілів майбутнього.

Сьогодні в автомобілях в цілях безпеки в основному використовуються подушки безпеки, які забезпечують належний рівень захисту від аварій і досить прості в експлуатації. Але вони мають цілий ряд недоліків, головний з яких – необхідність постійно проводити технічне забезпечення роботи системи, тому що при тривалій бездіяльності вона може просто не спрацювати. Крім того, сам матеріал досить щільний і займає багато місця.

Для вирішення вищезазначених завдань фахівці MIT розробили «рідку надруковану пневматику». Це процес, в ході якого модифікований 3D-принтер друкує рідкі матеріали в посудині з особливим гелем, що надає «легкості» об’єкту. Для друку використовується силоксановий каучук, всередині якого після затвердіння формуються повітряні камери. Надувний матеріал тонкий, легкий і міцний, а будова повітряних камер дозволяє довго обходитися без діагностики і змінювати форму вкрай швидко.

Що ж стосується дизайну, то фахівці BMW давно працюють над створенням концептів «надувних автомобілів», де матеріал на основі силоксанового каучуку був би дуже доречним. Але його можна використовувати і всередині автомобіля: розробити зростаючі панелі, полички, стимулювати крісла пасажирів з’єднуватися в зручні дивани, в самих кріслах можна змінювати жорсткість конструкцій і форм і так далі. Якщо активувати фантазію, то можна придумати масу застосувань для матеріалу такого роду.

Полісилоксанові полімери можна отримати поліконденсацією силандіолів. Силандіоли – рідини, що легко втрачають воду. З втратою води в цій речовині відбувається процес поліконденсації і утворення високомолекулярних кремнійорганічних сполук – полісилоксанів або силіконів. Тобто утворення силоксанового каучуку відбувається в два етапи: через гідроліз диметилдихлорсилану і поліконденсацію продуктів гідролізу з утворенням високополімерних полісилоксанів.

Властивості каучуку цього типу визначаються в першу чергу властивостями силоксанового зв’язку, що відрізняється від властивостей вуглець-вуглецевих зв’язків. Способи отримання силоксанових каучуків також своєрідні і значно відрізняються від способів отримання карбоцепних каучуків. Ці відмінності в будові молекул визначають технологію отримання силоксанових каучуків, переробки їх в гумові вироби, технічні властивості і області застосування еластомерів цього виду.

Технологічний процес отримання силоксанових каучуків складається з наступних стадій:
– підготовка вихідного мономера або суміші мономерів;
– гідроліз диалкіл (або алкілалкеніл -, або алкіларил -) хлорсиланів і нейтралізація гідролізату;
– деполімеризація гідролізату;
– полімеризація циклосилоксанів;
– дегазація, сушка та упаковка каучуку.

Вихідними продуктами для отримання силоксанових каучуків є низькомолекулярні олігосилоксани циклічної або лінійної будови. Ці речовини лише зрідка виробляються як товарні продукти навіть в тих випадках, коли вони досить стабільні. Зазвичай їх отримують з відповідних диорганодихлорсиланів безпосередньо на підприємствах, що виробляють каучуки.

Під час поліконденсаційного процесу (який тільки іноді застосовують для отримання силоксанових каучуків в промисловому масштабі) гідролізат (який містить в основному лінійні олігосилоксани або виділені з них силандіоли) піддають поліконденсації по гідроксильним групам.

При синтезі мономерів для отримання силоксанових каучуків зустрічається проміжний продукт. Гідроліз диоргано-дихлорсиланів R2SiCb є загальною стадією обох методів отримання силоксанових каучуків. Полімеризація циклосилоксанів в даний час є основним методом отримання силоксанових каучуків, що застосовується в промисловості.

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*