Russian Federation
Russian Federation
The prospects of using 3-aminopropyltriethoxysilane as protective and special organosilicon coatings, reactions of obtaining organosilicon compounds, their properties and production methods are considered
3-aminopropyltriethoxysilane, organosilicon coatings, protective and special coatings, hot wet immersion method, organoalkoxysilanes
Кремнийорганические соединения обладают высоким потенциалом применения в качестве защитных и специальных полимерных покрытий [1, 2]. Благодаря уникальным свойствам, таким как термостойкость, гидрофобность, диэлектрические свойства, высокая адгезия, гибкость и т. п., покрытия на их основе находят применение для защиты материалов от коррозии, в качестве аппрета в композиционных материалах, покрытий изоляторов линий электропередач; пропитки обмоток высоковольтных трансформаторов и т.д.
Свойства кремнийорганических покрытий обуславливаются силоксановой цепочкой, образующейся в ходе полимеризации. Такая цепь представляет собой последовательно чередующиеся атомы кислорода и кремния [3]. Оставшиеся связи кремния могут быть заполнены органическими радикалами, либо соседними силоксановыми цепочками (сшитый полимер).
Наиболее часто кремнийорганические покрытия получают из органоалкоксисиланов (
) – при нормальных условиях представляют собой жидкости, с температурой кипения выше температуры кипения воды, и плотностью, близкой к плотности воды. Их свойства зависят от типа органических радикалов. Органоалкоксисиланы могут быть получены гидролизом органохлорсиланов с формулой 
по реакции обмена:
Полиорганосилоксаны, полученные из органоалкоксисиланов по реакции гидролитической поликонденсации, представляют собой полимеры со степенью полимеризации до 4000 и более [4]. Введение в реакционную смесь молекул, которые могут гидролизоваться только по одной связи (с формулой 
), замыкает цепь с двух сторон и ограничивает степень полимеризации. Такие молекулы добавляются в определенной пропорции, в зависимости от требуемой длины цепи. Степень полимеризации увеличивается при удалении в ходе протекания реакции воды, создании вакуума и уменьшается при введении ограничителей. Увеличить выход продукта позволяют катализаторы, в качестве которых чаще всего используют серную и соляную кислоту. Получение полиорганосилоксанов на примере диметил- и триметилхлорсилана:
Существуют различные методы получения кремнийорганический полимеров: метод горячего мокрого погружения, золь-гель метод, метод электрохимического осаждения, метод плазмохимического газофазного осаждения и др.
Для покрытий выбран метод горячего мокрого погружения: подготовленную деталь погружают и выдерживают в свежеприготовленном растворе кремнийорганического соединения заданной концентрации, с последующей сушкой [5]. Происходит гидролиз кремнийорганических соединений, гидролитическая поликонденсация, адсорбция молекул на поверхность металла и образование связей Si–O–Me с поверхностью металла. От сушки и подготовки поверхности зависят свойства покрытия, в частности, адгезия.
Планируется исследование свойств и защитной способности кремнийорганических покрытий, полученных из 3-амино-пропилтриэтоксисилана, при различных технологических параметрах (температура, время выдержки и сушки).
1. Usmanova, E.D. Kompozicionnye materialy na osnove kremniyorganicheskih soedineniy / E.D. Usmanova, A.S. Parsanov, [i dr.] // Vestnik tehnologicheskogo universiteta. – 2017. – T. 20. – S. 62-65.
2. Kuznecova, A.I. Poluchenie kremniyorganicheskih soedineniy reakciey gidrosililirovaniya dlya lakokrasochnyh materialov, primenyaemyh v korabel'noy tehnike / A.I. Kuznecova. // Nedelya nauki SPbGMTU– 2020.– T. 1 – 7 s.
3. Guzzitaeva, M.F. Istoriya razvitiya kremniyorganicheskih soedineniy / M.F. Guzzitaeva, O.V. Neelova. // Mezhdunarodnyy studencheskiy nauchnyy vestnik – 2018. – № 6. – S. 212.
4. Silicones. – The Essential Chemical Industry : Polymers : Silicones. – 2019.
5. Grigoryan N.S. Zaschitnye metallicheskie i konversionnye pokrytiya. Laboratornyy praktikum / N.S. Grigoryan, A.A. Abrashov, D.V. Mazurova [i dr.] – M.: RHTU im. D.I. Mendeleeva, 2017. – 176 s.
