Введение
С силиконами, которые также называют полисилоксанами, мы сталкиваемся каждый день, даже не замечая их. Например, силиконовые резины защищают автомобильную электронику от влаги и загрязнений, в стиральных машинах они предотвращают вспенивание воды, в шампунях придают волосам шелковистый блеск, а в красках на основе силиконовых смол они придают кладке водоотталкивающие свойства и в то же время пропускают водяной пар и углекислый газ из внутренних помещений. Но силиконы находят применение и в других областях, где требуется высокая прочность, например, в медицинской технике в качестве чистого материала в медицинских трубках, раневых прокладках или ортопедических изделиях, а также в электрооборудовании в качестве надежных уплотнительных и изоляционных материалов.
Силиконы представляют собой длинноцепочечные молекулы, содержащие связи O-Si. В зависимости от молекулярной массы и степени полимеризации они могут быть жидкими, гелевыми или эластомерными [1, 2]. Это широкое разнообразие полисилоксанов связано с очень разными свойствами, поэтому важно их охарактеризовать.
Параметры измерения ДСК
ДСК особенно подходит для анализа поведения силиконов при низких температурах. Далее будут определены термические свойства силиконового материала. Для этого проводится измерение методом ДСК, как описано в таблице 1.
Таблица 1: Условия измерений
| Устройство | DSC 300 Caliris®, P-модуль |
| Масса образца | 8.75 мг |
| Крюсиль | Concavus® (алюминий) с проколотой крышкой |
| Диапазон температур | -170°C - 100°C |
| Скорость нагрева | 10 К/мин |
| Атмосфера | Азот (40 мл/мин) |
Результаты измерений
На рисунке 1 показана полученная кривая ДСК. Эндотермическая ступенька, обнаруженная при -117,6°C (средняя точка), обусловлена стеклованием материала. Она связана с изменением удельной теплоемкости на 0,24 Дж/(г-К). Между -100°C и -30°C происходят два различных эффекта. Во-первых, экзотермический пик возникает при -85,0°C, что является эффектом посткристаллизации. Это происходит выше температуры стеклования, когда полимерные цепи могут свободно перемещаться и, следовательно, кристаллизоваться. Во-вторых, с повышением температуры эндотермический пик, обнаруженный при -46,4°C, представляет собой плавление кристаллической фазы.
Резюме
Благодаря своим свойствам силикон хорошо выдерживает высокие температуры. Поэтому его можно использовать для различных применений в более широком диапазоне температур. Однако исследование методом ДСК показывает, что эти результаты имеют решающее значение для области применения этого материала при низких температурах: Он будет вести себя совершенно иначе при комнатной температуре по сравнению с температурой ниже эффекта плавления или стеклования.