Действие различных реактивов на Si-каучук

[St2Ra3nn8ik]

Выкладываю результат небольшого эксперимента, проведённого мною с конца августа по конец сентября. Надеюсь, эти сведения будут полезны форумчанам.

 

                Действие различных реактивов на Si-каучук.

 

 

Цель: определение стойкости силоксанового каучука (пищевой силикон неизвестной марки; эластичный, бесцветный и полупрозрачный материал, люминесцирующий в УФ-365 сине-голубым светом) к различным веществам.

 

 

Длительность воздействия – 1 месяц (28 VIII – 28 IX 2022г.). t ~ +23-24 °C.

 

 

NaOH (водн. ~ 5-10%) – образец сохранил эластичность, цвет, слегка потерял полупрозрачность (из-за матовости), стал шероховатым.

 

HCl (37%) – образец заметно уменьшил эластичность, изменил цвет на коричневатый, но остался полупрозрачным, стал слегка шероховатым.

 

HNO₃ (68%) – образец стал хрупким, крошащимся, помутнел (стал белым, непрозрачным, похожим на мел), сохранил цвет и исходный глянец.

 

H₂SO₄ (36%) – образец сохранил эластичность, цвет, полупрозрачность и глянец (заметно не изменился).

 

HCOOH (85%) – образец сохранил эластичность (но при изгибе появились белёсые крапины, которые не исчезли), цвет и глянец, временно помутнел (через сутки вернул полупрозрачность).

 

CH₃COOH (99,5%) – образец сохранил эластичность, цвет, полупрозрачность и глянец (заметно не изменился).

 

C₆H₁₄ (условно; бензин для зажигалок) – образец набух раза в 1,5, временно стал заметно эластичнее (до испарения растворителя; через 3 часа гексан высох и образец вернулся к исходному состоянию), сохранил цвет, полупрозрачность и глянец.

 

ПМС-5 – образец набух раза в 1,5, стал заметно эластичнее (вероятно надолго – ПМС-5 малолетуч), стал скользким из-за смазывающих свойств ПМС-5, сохранил цвет, полупрозрачность и глянец.

-------

30 IX 2022г. t ~ +24 °C.

 

H₂SO₄ (95%) – образец (10х4х2мм) полностью растворился за 5 часов. Цвет H₂SO₄ не изменился, прозрачность тоже, но добавилась очень лёгкая опалесценция. При выливании раствора в воду образовался белый гидрофобный и липофильный осадок тяжелее воды (вероятно, кремнийорганические продукты кислотной деструкции). Пробирку от него пришлось мыть выдерживанием в щёлочи.

Изменено 1 Октября, 2022 в 17:45 пользователем St2Ra3nn8ik
Подправил текст

[yatcheh]

Могу добавить - HF и летучие фториды, в течение десятков минут - сопли. Липкие, гадостные сопли...

[москатель]

01.10.2022 в 21:40, St2Ra3nn8ik сказал:

силоксанового каучука

Так это не кремнийорганическая резина? Не сшитый продукт? Какой-то пластилин, прямо! Каково происхождение образца (самопальный, нечто китайское или какое-нибудь ООО)? Откуда он у Вас?

01.10.2022 в 21:40, St2Ra3nn8ik сказал:

люминесцирующий в УФ-365 сине-голубым светом)

Наличие сопряжённых фрагментов? Трифенилсиланолом "закрывают" концевые ОН диметилсилоксанов. Заготовка для чего-то?

[podlyinarod]

02.10.2022 в 08:01, москатель сказал:

Так это не кремнийорганическая резина? Не сшитый продукт?

Насколько понимаю, как раз сшитый. Но может быть и ТЭП.

02.10.2022 в 08:01, москатель сказал:

Какой-то пластилин, прямо!

Почему, вполне ожидаемое поведение. То, что силиконовые эластомеры не терпят присутствия силиконовых же масел и смазок - факт, "широко известный в узких кругах".

Изменено 2 Октября, 2022 в 12:32 пользователем podlyinarod

[St2Ra3nn8ik]

02.10.2022 в 05:01, москатель сказал:

Так это не кремнийорганическая резина? Не сшитый продукт? Какой-то пластилин, прямо! Каково происхождение образца (самопальный, нечто китайское или какое-нибудь ООО)? Откуда он у Вас?

Наличие сопряжённых фрагментов? Трифенилсиланолом "закрывают" концевые ОН диметилсилоксанов. Заготовка для чего-то?

Нет, это именно резина силиконовая. Ну, неудачно обозвал её, по-древнему... отвлёкся. Уже не получается название темы поменять, срок истёк.

 

Купил кусок в магазине "Продиэлком". Заявлен как пищевой силикон. Производитель мне неизвестен.

 

02.10.2022 в 05:01, москатель сказал:

Заготовка для чего-то?

Продавались просто отрезки силиконового листа 100х100х2 мм. Можно считать заготовкой для вырезания из них различных прокладок.

  

01.10.2022 в 18:00, yatcheh сказал:

Могу добавить - HF и летучие фториды

А в какой концентрации HF? Это просто его пары, или водный раствор?

Изменено 2 Октября, 2022 в 16:40 пользователем St2Ra3nn8ik

[yatcheh]

02.10.2022 в 19:32, St2Ra3nn8ik сказал:

 

А в какой концентрации HF? Это просто его пары, или водный раствор?

 

Пары действуют сильнее, чем раствор. Это не удивительно, учитывая большую любовь кремния к фтору.

[St2Ra3nn8ik]

02.10.2022 в 16:56, yatcheh сказал:

 

Пары действуют сильнее, чем раствор. Это не удивительно, учитывая большую любовь кремния к фтору.

То да. Года 3 назад тоже случай был с силиконом (тоже пищевым, возможно, другой марки, окрашенным в синий цвет и непрозрачным; прокладка в пищевом ПП контейнере). Пары безводные были, но не HF, а HCl, выделявшиеся из безводного AlCl₃. Банки с ним я тогда решил запрятать в ПП контейнер для лучшей сохранности, а он, гад, на остатках водяных паров в контейнере пары HCl выделил. Они убили вышеупомянутую синюю прокладку, разрушив её, да ещё и полностью обесцветив. Пришлось вместо неё в контейнер сделать прокладку из ПВХ трубки.

Если что, это тоже в дополнение к теме "стойкости" силикона.

 

PS. А вот интересно, фторкаучук СКФ-26 насколько стоек к подобным реагентам? Пойдёт он на шланги и пробки для лаборатории, чтобы со всякими едкостями работать? И где шланги из него купить?

Изменено 2 Октября, 2022 в 19:39 пользователем St2Ra3nn8ik

[москатель]

02.10.2022 в 20:32, St2Ra3nn8ik сказал:

Заявлен как пищевой силикон

Ну, да: силиконовые резины, контактирующие с пищевыми продуктами, вулканизуются только гидридсиланами/силоксанами. Ни перекисей, ни этилсиликатов с аминами не допускают.  Стойкости резин в этом случае и не требуется: в пищевых продуктах вряд ли встретишь конц серную, щёлочи и прочее, чем Вы их "пытали".

 

02.10.2022 в 20:56, yatcheh сказал:

Пары действуют сильнее, чем раствор.

Это общая закономерность, не только из-за выделения фтористого кремния?

Изменено 5 Октября, 2022 в 10:34 пользователем москатель
ошибка

[москатель]

02.10.2022 в 23:38, St2Ra3nn8ik сказал:

шланги и пробки для лаборатории, чтобы со всякими едкостями работать?

Я прочитал как-то, что для повышения поверхностной стойкости резин к растворителям (уж они самые "едкие") обрабатывают их или:

- раствором КОН в ЭА или

- азотной кислотой.

Первый способ я не проверял, подумав, что при растворении КОН пойдёт гидролиз и это какая-то ошибка. А азотной ошпаривал - и прокладки в растворителях совсем не набухали!

[москатель]

02.10.2022 в 16:32, podlyinarod сказал:

"широко известный в узких кругах"

это про которые Ленин написал: «Узок круг этих революционеров. Страшно далеки они от народа"?

Я сравнил испытуемый образец с пластилином, поразившись его нестойкости к бензину и кислотам. Но, автор пояснил, что это силиконовая резина сугубо пищевого назначения, а при изготовлении таки резин пренебрегают стойкостью к реагентам, которые не встретишь среди пищевых продуктов, для исключения при вулканизации даже потенциально вредных веществ.

Кремнийорганические полимеры (и резины в том числе) могут быть очень стойкими и к химреагентам.

                                                              ***

Любопытно, что связь Si-O - Al, оказывается, даже прочнее связи Si-O -Si (Некрасов "Основы общей химии") и образуется легко (гораздо легче силоксановой). Я как-то обратился на чебоксарское предприятие, изготавливающее термостойкие/химстойкие КО полимеры. Они заломили цену. Я обратился в Москву. Там один профессор то ли сам организовал, то ли стал научным директором небольшого подмосковного производства КО. Уж как смеялся профессор над моим желанием самому (без Чебоксар и Липецка) делать термостойкие КО. Он с удовольствием прочёл мне лекцию о том, что термодеструкция ω -диметилсилокандиолов начинается с концевых ОН групп. "А заткнуть их, молодой человек, можно только трифенильным радикалом))" Но, силоксандиол с ММ 20 тыс мне всё же дал ("Пробуйте, мол/чел"). И мы потом долго выпускали КО эмали и герметики. Очень эффектны были испытания. Стальную пластинку с нанесённым КО я калил на открытом пламени газовой горелки (термопар на такую Т у нас не было) до красно-оранжевого цвета (700 - 800 ⁰С). И сразу бросал в ведро с водой. Доставал и гнул для испытания по ШГ-1. 1 мм!! Камеру приближали. И было видно, что ни одной трещинки или отслоения!

Силиконовые резины можно же не только AL соединениями сшивать- можно же делать композиции с другими полимерами. 

Мы испытывали стандартно стойкость к аккумуляторной серной кислоте (рассудив, что потребителям это проще) и к NaOH 10%. Я помню, что алюмокремнийорганику моя напарница испытывала в ПМС - теплостойкость в бескислородной среде. Про набухание она ничего мне не говорила. Конечно, может быть небольшое было, потому это не привлекло её внимание.

Так что, резину можно делать разную - под потребности.