البوليمرات الأولية السيليكونية هي فئة من قليل الأوليغومرات السيليكونية ذات المجموعات الوظيفية المحددة (مثل الهيدروكسيل، الأكريلات، الإيبوكسي، إلخ)، والتي تجمع بين الخصائص الممتازة للسيليكونات (مثل التوتر السطحي المنخفض، مقاومة الطقس، المرونة) والتفاعل. تستخدم على نطاق واسع في تعديل المواد البوليمرية. فيما يلي نظرة عامة منهجية على محتواها الأساسي:

أولاً: التعريف والمفاهيم الأساسية

البوليمرات الأولية العضوية السيليكونية هي مواد وسيطة بأوزان جزيئية تتراوح بين المونومرات والبوليمرات. من خلال تصميم المجموعة الوظيفية، تحقق روابط كيميائية مع الراتنجات (مثل البولي يوريثين، راتنجات الإيبوكسي، الأكريلات)، مما يمنح المواد الخصائص التالية:

توتر سطحي منخفض:يحسن التسوية وخصائص مقاومة الالتصاق.

تفاعل عالي:على سبيل المثال، تتشارك البوليمرات الأولية ثنائية الهيدروكسي في البلمرة المشتركة مع الأيزوسيانات (-NCO) لتخليق البولي يوريثين المعدل بالسيليكون.

الثبات الحراري والمرونة:يقلل من هشاشة الراتنج ويعزز مقاومة الحرارة (مثل تحسين مقاومة درجات الحرارة المرتفعة في راتنجات الإيبوكسي المعدلة).

ثانياً: التركيب الكيميائي والأنواع

بناءً على اختلافات المجموعة الوظيفية، يتم تصنيفها بشكل أساسي إلى الأنواع التالية:

1. النوع المنتهي بثنائي هيدروكسي

التركيب:بولي سيلوكسان مع مجموعات هيدروكسيل في كلا الطرفين، وزن جزيئي 4000-30000.

التطبيق:يتشارك في البلمرة المشتركة مع البولي يوريثين لتوفير طلاءات ذات مقاومة للتآكل والنعومة وخصائص مضادة للقاذورات.

2. النوع المفعل بالأكريلات

التركيب:يحتوي على مجموعات أكريلات.

التطبيق:يستخدم في أنظمة المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية لتعزيز نعومة ومقاومة الخدش للبلاستيك والطلاءات.

3. النوع المنتهي بالإيبوكسي

التركيب:يحتوي على مجموعات إيبوكسي في كلا الطرفين (مثل زيت السيليكون المنتهي بالإيبوكسي) لتخليق راتنجات الإيبوكسي المعدلة.

التطبيق:يحضر مواد لاصقة مقاومة لدرجات الحرارة العالية لربط الأجهزة الإلكترونية.

4. النوع الوظيفي عالي معامل الانكسار

التخليق:يقدم مجموعات كربازول عبر الهيدروسيليلة، مما يحقق معامل انكسار يبلغ 1.577 لمواد تغليف LED.

ثالثاً: الخصائص والمزايا

تحسين أداء السطح:يقلل من التوتر السطحي للطلاء، ويعزز التسوية، ويقلل من التكوين الحلقي.

تحسين الخصائص الميكانيكية:يحسن مقاومة التآكل والمرونة وقوة التأثير للراتنجات.

وظائف قابلة للتخصيص:يحقق متطلبات محددة مثل محبة الماء أو معامل الانكسار من خلال تصميم المجموعة الوظيفية.

رابعاً: اتجاهات التنمية والتحديات

اتجاهات البحث:

تطوير بوليمرات أولية مائية لتتوافق مع الاتجاهات البيئية.

تصميم بوليمرات أولية متعددة الوظائف لزيادة كثافة التشابك (مثل المستحلبات المرنة للمنسوجات).

التحديات التقنية:

قضايا التوافق بين زيوت السيليكون الأمينية والمحفزات البلاتينية.

التحكم في استقرار البوليمرات الأولية في درجات الحرارة المرتفعة.

تعمل البوليمرات الأولية العضوية السيليكونية كـ "جسر أداء"، مما يتيح مزايا تكميلية بين السيليكونات والبوليمرات العضوية من خلال التصميم الجزيئي. تظهر إمكانات كبيرة في الطلاءات المتطورة، والتغليف الإلكتروني، والمواد الحيوية، وغيرها من المجالات.