СИЛАНЫ

Содержание
  1. Применение зубных силантов в детской стоматологии
  2. Как работает силант?
  3. Средства для гигиены полости рта
  4. Силан газ – Искра Газ
  5. Чем интересны силаны?
  6. Сферы применения
  7. Преимущества силанов
  8. Разница между метаном и силаном
  9. Сравнение
  10. Выводы TheDifference.ru
  11. Получение диоксида кремния, силицида магния и силана
  12. Поверхностно-активные вещества (силаны, или межмолекулярная фаза)
  13. Зубные силанты в детской стоматологии
  14. Как силанты помогают бороться с кариесом?
  15. Средства для аппликаций (фторлак, гели)
  16. Методы применения
  17. Подробнее о технологии
  18. Характеристики
  19. Свойства и состав препарата
  20. Показания к применению
  21. Применение силана
  22. Кремнийорганические соединения: описание, получение, свойства и применение
  23. Общее понятие
  24. Классификация
  25. Высокомолекулярные кремнийорганические соединения
  26. Характеристики высокомолекулярных соединений
  27. Физические свойства силанов
  28. Получение
  29. Синтез высокомолекулярных соединений
  30. Применение
  31. Животноводство
  32. Производство в России

Применение зубных силантов в детской стоматологии

СИЛАНЫ

Стоматологические герметики или зубные силанты представляют собой обширную группу пластмасс синтетического происхождения на основе эфиров акриловой кислоты. Применение герметиков в качестве средства для профилактики кариеса получило широкое распространение. Метод использования силанта заключается в герметической закупорке фиссур жевательных зубов.

Силанты считаются единственным надежным методом для профилактики кариеса бороздок зубов, но трудоемкость этого метода предполагает нечастое его использование.

Герметизация фиссур — стоматологические силанты

Главную роль в происхождении кариеса играет мягкий зубной налёт, состоящий из полисахаридов, бактерий, остатков пищи. Длительность времени, в течение которого налёт находится на зубной поверхности, прямо пропорциональна вероятности развития кариеса.

Именно с целью удаления накапливающегося зубного налета стоматологи предписывают ежедневную чистку зубов с помощью щётки. Но некоторые зубы в силу особенности строения труднее подвергаются очистке от налёта.

Чистка жевательных зубов трудоёмка в первую очередь из-за узости и глубины бороздок, покрывающих их поверхность.

Щетинки обычной зубной щётки чрезмерно велики для проникновения в фиссуры на глубину, позволяющую удалить налёт. В силу того, что на дне фиссуры эмаль зуба тоньше, чем на остальной поверхности, процесс кариозного поражения будет развиваться быстрее и поражение внутренних структур зуба произойдет с большей степенью.

При заполнении стоматологическим герметиком бороздок зуба, его жевательная поверхность приобретет более четкий контур, станет ровной и плоской. На ней будут отсутствовать углубления, в которые не сможет проникнуть зубная щётка. Удаление зубного налёта станет гораздо проще, развитие кариеса будет происходить с гораздо меньшей вероятностью.

Как работает силант?

Гигиена полости рта в детстве нерегулярна и неполноценна. Жевательная поверхность моляров и премоляров покрыта анатомическими бороздками — фиссурами.

В них остаются частички пищи, образуется слой белого налета, который без правильной гигиены приводит к кариесу, затем к пульпиту.

По этой причине «шестерки» (под таким номером расположены первые моляры, появившиеся в результате смены) лечат или удаляют.

Силант — жидкий материал, состоящий из синтетической пластмассы на основе акрила. При заполнении фиссур герметиком, поверхность зуба становится недоступной для микробов. Остатки пищи не застревают, а удалить зубной налет становится гораздо легче.

Средства для гигиены полости рта

Флоссы (зубные нити)

Современные зубные нити (флоссы) изготавливаются из синтетических тканей и пропитываются фторидами для выраженного профилактического действия. С помощью флоссов контактные поверхности зубов и промежутки между зубами очищаются от остатков пищи, что предотвращает развитие кариеса и воспаления десен.

Зубочистки

Зубочистки представляют собой маленькие пластмассовые или деревянные колышки различного размера, предназначенные для очистки боковых поверхностей зубов, межзубных промежутков и зубодесневых карманов после парадонтологических операций. Наибольшую значимость зубочистки имеют в очищении больших межзубных промежутков и зубодесневых карманов.

Зубная щетка

Зубная щетка предназначена для очищения зубных поверхностей: наружной (щечной) поверхности, внутренней (лингвальной) поверхности и верхней (замыкающей) части. Профессионалы рекомендуют менять зубную щетку каждые 3 месяца.

Как правильно выбрать зубную щетку

При покупке зубной щетки следует обращать внимание на:

  • Ручку. Наилучший вариант – это каучуковое покрытие. Оно обеспечивает хорошую фиксацию зубной щетки в руке.
  • Верхушку. В зависимости от возраста, размера ротовой полости и размера зубов необходимо выбирать длину и ширину верхушки.
  • Текстуру. По текстуре зубные щетки могут быть: — ультрамягкие (для маленьких детей); — мягкие (для большинства); — средние и жесткие (для протезированных зубов).

Правильная гигиена полости рта, не только очищение зубов, но и очищение языка, массаж десен помогут избежать различных стоматологических проблем.

Зубная паста

Зубная паста является самым важным и известным средством гигиены для детей и взрослых. Среди ее свойств выделяют: очищающие, антимикробные, органолептические (вкус), потребительские. В состав зубных паст обычно входят антимикробные, бактериостатические, абразивные, поверхностно-активные и стимулирующие компоненты.

Источник: https://dantist55.ru/ortodontiya/silan-v-stomatologii.html

Силан газ – Искра Газ

СИЛАНЫ

Назад к списку статей

Силан – водородное соединение кремния — SiH4. Бесцветный газ с характерным неприятным запахом. Он получается из силицидов различных металлов при взаимодействии их с кислотами.

Этот кремневодород никогда не образуется как моносилан. Вместе с ним получаются ди- и трисиланы, где атомы кремния связаны между собой.

Как и моносилан, дисилан – газообразное вещество, остальные представители силанов – летучие ядовитые жидкости, а высшие члены семейства – твердые вещества.

Чем интересны силаны?

Силаны делятся на три вида:

  1. 1.Силаны из первой группы могут вступать в реакции с неорганическими поверхностями, в качестве соединяющего вещества между разными по составу материалами.
  2. 2.Нефункциональные силаны, имеющие только одну активную группу, способны вступать в реакции с неорганическими веществами. Они нашли применение в специфической трансформации поверхностей материалов.
  3. 3.Есть еще одна группа силанов – бифункциональные, так называемые сшивающие вещества. Они применяются в сталелитейном и шинном производстве.

Сферы применения

Силаны можно назвать одними из основных современных стратегических материалов, которые нашли применение в разных сферах:

  • Добыча и разработка нефти и газа. Они используются при эксплуатации и ремонте нефтяных и газовых скважин в качестве гидрофобизаторов, смесей для тампонажа, пеногасителей и т. д
  • Транспортировка природного газа. Их используют в качестве защитных покрытий подземных емкостей, а также в качестве гидравлических жидкостей и термостойких лаков.
  • Строительные материалы: гидрофобизаторы, герметики, битумные смеси, битумная кровля.
  • Строительство дорог: полимерные защитные составы, битумные эмульсии.
  • Химическая промышленность: производство пластмасс, технических масел, смазок и резины, антиадгезивов.
  • Сталелитейная промышленность: в качестве связующего материала в изготовлении керамических форм для точного литья и как термоустойчивые краски.
  • Автомобилестроение: термоустойчивые лаки, герметики, технические масла и смазки.
  • Электротехническая индустрия: электроизоляционные, пропиточные и покровные материалы.
  • Текстильное производство: материалы для пеногашения, замасливания.
  • Парфюмерная индустрия: в качестве компонентов косметических средств – кремов, помад для губ и т.д.

Этим перечислением сферы применения силанов не ограничиваются. Так, например, сегодня трудно представить себе современную стоматологию без использования силанов.

Они применяются в фиксации и реставрационном керамическом ремонте коронок и мостовидных протезов. А также они незаменимы в изготовлении ортопедических конструкций.

Силаны отлично зарекомендовали себя как композитные пломбировочные материалы.

Моносилан кремния применяется в производстве поликристаллического кремния и в полупроводниковом производстве. Его применяют как исходный материал для получения поликристаллических стержней кремния, который обладает высокой чистотой и используется в современной электронной промышленности.

Преимущества силанов

Силаны, имеют целый ряд важнейших эксплуатационных качеств:

  • Способность сохранять высокую функциональную активность в большом температурном диапазоне.
  • Незначительный температурный градиент вязкости.
  • Оптимальную степень инертности к коррозии.
  • Высокую температуру вспышки.
  • Уникальный гидрофобный эффект.
  • Максимальную электроизоляционную стойкость.
  • Высокую термостойкость.
  • Высокую биологическую инертность.
  • Почти полное отсутствие окисляемости.

Как мы видим, в современном мире роль силанов трудно переоценить. Сфера применения силанов постоянно расширяется, что делает эти материалы универсальными.

Источник:

Разница между метаном и силаном

Атомы углерода и кремния, пребывая в характерном для этих химических элементов состоянии sp3-гибридизации, способны взаимодействовать с водородом, образуя два абсолютно различных газа – метан (CH4) и силан (SiH4). Метан – природный газ, а его аналог – силан получают только косвенным путем в результате химических реакций, производимых в лабораторных либо промышленных условиях.

статьи

Метан – простейший природный углеводород, рудничный или болотный газ, с химической формулой – CH4. Именно с него начинается гомологический ряд всех насыщенных углеводородов. Метан довольно инертен, он проявляет завидную устойчивость к химическим воздействиям. Этот газ, как и прочие алканы, взаимодействует с рядом веществ в реакциях радикального замещения.

Он бесцветен и не обладает запахом, поэтому прежде чем допустить его к использованию в быту.

Метан — термически устойчивый алкан. Он превосходен в качестве топлива и промышленного сырья.

Метан входит в состав природного газа, используемого в быту

Силан – газ, который синтезируют, разлагая силициды металлов кислотами. Он бесцветен, ядовит, а запах его довольно неприятен.

Это вещество способно легко воспламеняться на воздухе. В присутствии кислорода окисление силана происходит со вспышкой. Силан – отличный восстановитель.

Он устойчив в кислых и нейтральных средах, а в щелочной среде даже с ничтожными следами ионов OH— он мгновенно гидролизуется.

Силан необходим для проведения разнообразных реакций, органического синтеза, благодаря которым получают ценные кремнийорганические полимеры. Являясь источником чистого кремния, он весьма важен для микроэлектронной промышленности. Из него получают сверхчистый поликремний. Кроме того, из силана производят композиционные стоматологические материалы.

Сравнение

В чем заключается разница между метаном и силаном? Метан – органическое, а силан – неорганическое вещество. Ковалентная связь C—H сильнее связи Si—H, следовательно, метан обладает повышенной устойчивостью и большей инертностью, чем силан.

Высокая реакционноспособность силана является причиной его бесконтрольного самовоспламенения в воздухе. Чистый метан, без примеси воздуха и кислорода, горит спокойно, а при их добавлении образуются взрывчатые смеси.

Выводы TheDifference.ru

  1. Силан – обладатель неприятного запаха, а у метана запах отсутствует.
  2. Силан неустойчивое соединение, имеющее повышенную реакционную способность, метан, напротив, инертен.
  3. Силан – синтезируемый газ, а метан – природный.

Источник:

Получение диоксида кремния, силицида магния и силана

Диоксид кремния – бесцветное кристаллическое вещество, обладающее высокой прочностью и твердостью. Формула SiO2.

Свойства:

  • температура плавления 1713 – 1728 °C
  • взаимодействует с основными оксидами и щелочами (при нагревании)
  • принадлежит к группе кислотных оксидов
  • растворим в плавиковой кислоте
  • является стеклообразующим оксидом (склонен к образованию переохлажденного расплава – стекла)
  • диэлектрик (эл. ток не проводит)
  • не реагирует с водой
  • прочен

Источник: https://istra-gaz.ru/drugoe/silan-gaz.html

Поверхностно-активные вещества (силаны, или межмолекулярная фаза)

СИЛАНЫ

Стоматологические герметики или зубные силанты представляют собой обширную группу пластмасс синтетического происхождения на основе эфиров акриловой кислоты. Применение герметиков в качестве средства для профилактики кариеса получило широкое распространение. Метод использования силанта заключается в герметической закупорке фиссур жевательных зубов.

Силанты считаются единственным надежным методом для профилактики кариеса бороздок зубов, но трудоемкость этого метода предполагает нечастое его использование.

Герметизация фиссур — стоматологические силанты

Главную роль в происхождении кариеса играет мягкий зубной налёт, состоящий из полисахаридов, бактерий, остатков пищи. Длительность времени, в течение которого налёт находится на зубной поверхности, прямо пропорциональна вероятности развития кариеса.

Именно с целью удаления накапливающегося зубного налета стоматологи предписывают ежедневную чистку зубов с помощью щётки. Но некоторые зубы в силу особенности строения труднее подвергаются очистке от налёта.

Чистка жевательных зубов трудоёмка в первую очередь из-за узости и глубины бороздок, покрывающих их поверхность.

Щетинки обычной зубной щётки чрезмерно велики для проникновения в фиссуры на глубину, позволяющую удалить налёт. В силу того, что на дне фиссуры эмаль зуба тоньше, чем на остальной поверхности, процесс кариозного поражения будет развиваться быстрее и поражение внутренних структур зуба произойдет с большей степенью.

При заполнении стоматологическим герметиком бороздок зуба, его жевательная поверхность приобретет более четкий контур, станет ровной и плоской. На ней будут отсутствовать углубления, в которые не сможет проникнуть зубная щётка. Удаление зубного налёта станет гораздо проще, развитие кариеса будет происходить с гораздо меньшей вероятностью.

Зубные силанты в детской стоматологии

Эффективным методом предупреждения развития кариеса в возрасте от 4 лет является установка герметиков.

В силу отсутствия у ребенка необходимых гигиенических навыков, возможно достаточно сильное поражение тканей зуба кариозным процессом. Силант можно устанавливать уже в случае полного прорезывания жевательной поверхности зуба.

Установка герметика у взрослых людей применяется с не меньшей частотой. Перед установкой необходима консультация стоматолога.

Силанты по своей глубине залегания классифицируются следующим образом:

  • среднеглубокие занимают объём до половины толщины эмали;
  • глубокие проходят практически всю эмаль, не достигая дентина на уровне 150 мкм;
  • полные достигают дентина.

Современные технологии позволяют стоматологическим герметикам обладать следующими качествами:

  • высокая прочность на истирание и сжатие;
  • высокая адгезивная устойчивость к твердой ткани зуба;
  • стабильность цвета и отсутствие окрашивания зуба;
  • способность затвердевать во влажной среде при температуре 18-20 С в течение 3 минут;
  • простота в употреблении.

Как силанты помогают бороться с кариесом?

Первоначальная причина поражения кариесом – это появления мягкого ежедневного зубного налета, который образуется на зубах. Как правило, это бактерии, полисахариды и остатки пищи. Если налет долго не счищают, то есть большой шанс образования кариеса. Вот поэтому, чтоб предотвратить это заболевание, мы каждый день проводим гигиенические манипуляции с ротовой полостью.

Но наши зубы имеют разнообразную форму. И есть зубы, строение которых мешает нам полностью очистить эмаль от налета. Это относится к жевательным зубам. Бороздки на их верхушке достаточно глубокие и тонкие.

Даже самая профессиональная щетка не может полностью очистить щели от образовавшегося налета. Кроме этого, фиссуры покрыты очень тонким слоем эмали в отличие от других частей.

Это увеличивает риск образования кариеса, который может появиться на дне углубления и начать разрушать зуб изнутри.

При использовании силанта, бороздки герметизируются, верхушка сглаживается и приобретает плоскую форму и ровную поверхность без углублений. В такой ситуации гораздо проще следить за чистотой в ротовой полости и своевременно и тщательно удалять налет.

Средства для аппликаций (фторлак, гели)

Гели для профилактики

Гели представляют собой средства для очищения зубов, лечения и профилактики большинства заболеваний полости рта. Обладая свойствами жидких и твердых тел, гели хорошо контактируют и задерживаются на поверхности зуба, что вызывает проникновение лекарственных веществ в зубную эмаль. Свойства жидкостей позволяют использовать гели с целью лекарственного электрофореза и аппликаций.

Наибольшую эффективность гели имеют в восстановлении минерального состава зубной эмали.

Глубокое фторирование

Глубокое фторирование – это применение специальных фторсодержащих средств для обработки зубов. Глубокое фторирование помогает восстановить минеральный состав эмали, обогатить ее фторидами и кальцием. При этом зубная эмаль становится крепче, меньше подвергается растворению в кислой среде. Глубокое фторирование рекомендуется детям после появления постоянных зубов.

Преимущества глубокого фторирования:

  • делает зубную эмаль прочнее в 10 раз;
  • уменьшает вероятность развития кариеса на 65%;
  • нормализует состояние слизистой оболочки полости рта;
  • уменьшает вероятность возникновения вторичного кариеса;
  • увеличивает срок службы пломб.

Виды глубокого фторирования:

  • профессиональная чистка зубов с применением разовых насадок и фторсодержащих паст;
  • аппликации фторсодержащего геля;
  • применение фтористого ополаскивателя в домашних условиях.

Методы применения

При цементировании штифтов из стекловолокна поверхность штифта очищается спиртом и тщательно высушивается воздухом. Затем силан наносится с помощью щеточки и выдерживается 60 секунд. Слой высушивается воздухом без примесей воды и масла, и далее работа по цементированию ведется согласно инструкции к конкретному полимерному цементу.

Цементирование керамики и реставраций из керомеров ведется в несколько этапов:

  1. Изолирование края реставрации воском.
  2. Нанесение фтористо-водородной кислоты 10% на внутреннюю рабочую область.
  3. Смывание кислоты и просушивание поверхности.
  4. Нанесение силана на 60 секунд, просушивание воздухом.
  5. Нанесение адгезива.
  6. Восстановление сколотого участка композитным материалом по инструкции.

Защита краев рабочей зоны воском очень важна, так как фтористо-водородная кислота может разрушить внешние края реставрации и привести к адгезии полимерного цемента к нему.

Применение силана во всех случаях ведется по простой схеме:

  • нанесение слоя на протравленную кислотой поверхность;
  • минутный перерыв, отведенный на взаимодействие материалов;
  • высушивание струей воздуха без масляных примесей и воды.

Подробнее о технологии

Силанизация – это покрытие зоны реставрации тонким слоем раствора силана для повышения адгезии и увлажняемости. Этот промежуточный слой между фарфором и композитом делает возможным проведение различных реставрационных процедур с минимальной инвазивностью.

Характеристики

Силан является мономером двойной функции, представленным в виде жидкого раствора. Он делает возможной связь между органическими и неорганическими веществами. Однокомпонентный раствор поставляется в шприцах с одноразовыми насадками и защитным колпачком.

Свойства и состав препарата

Состав препарата прост: Silan в растворе спирта (возможно добавление ацетона). Кремниевые радикалы силана связываются с кремнием в фарфоре, стекловолокне, а радикалы органического происхождения встраиваются в слой полимерных цементов. За счет этого препарат повышает адгезию между тканью зуба и реставрационным материалом на механическом и химическом уровнях.

К тому же силан усиливает устойчивость реставрации к воздействию влаги, защищая бондинг от влияния жидкостей и преждевременного износа. Фактически, препарат за счет содержания в своем составе растворителя проникает в протравленную поверхность керамического элемента, а после испарения растворителя остается слой метакрилата, который хорошо связывается с композитом.

Показания к применению

Силан используется при реставрациях, в ходе которых полимерные цементы связываются с керамикой, стекловолоконными штифтами, керомерами и композитными материалами. Он подходит и для работ, в ходе которых к керамическому элементу крепится сколотый фрагмент. Препарат наносится на поверхность керамики или штифта.

Источник: https://dens1995.ru/protezirovanie/silant-v-stomatologii.html

Применение силана

СИЛАНЫ
Назад к списку статей

Силан – водородное соединение кремния — SiH4. Бесцветный газ с характерным неприятным запахом. Он получается из силицидов различных металлов при взаимодействии их с кислотами.

Этот кремневодород никогда не образуется как моносилан. Вместе с ним получаются ди- и трисиланы, где атомы кремния связаны между собой.

Как и моносилан, дисилан – газообразное вещество, остальные представители силанов – летучие ядовитые жидкости, а высшие члены семейства – твердые вещества.

Кремнийорганические соединения: описание, получение, свойства и применение

СИЛАНЫ

Органические вещества на основе кремния представляют собой большую группу соединений. Второе, более распространенное их название – силиконы.

Область применения кремнийорганических соединений постоянно растет. Они используются практически во всех областях человеческой деятельности – от космонавтики до медицины.

Материалы на их основе обладают высокими техническими и потребительскими качествами.

Общее понятие

Кремнийорганические соединения представляют собой такие соединения, в которых существует связь между кремнием и углеродом. В их составе могут быть и другие дополнительные химические элементы (кислород, галогены, водород и прочие).

В связи с этим данная группа веществ отличается большим разнообразием свойств и областью применения.

В отличие от других органических соединений, кремнийорганические обладают лучшими эксплуатационными характеристиками и более высокой безопасностью для здоровья человека как при их получении, так и при использовании предметов, изготовленных из них.

https://www.youtube.com/watch?v=9Jzo4gnjuO0

Их изучение началось еще в XIX веке. Первым синтезированным веществом стал тетрахлорид кремния. В период с 20-х по 90-е годы того же столетия были получены многие соединения подобного рода: силаны, эфиры и замещенные эфиры ортокремниевой кислоты, алкилхлорсиланы и другие.

Сходство части свойств кремниевых и обычных органических веществ привело к формированию ложного представления о том, что соединения кремния и углерода полностью идентичны. Русский химик Д. И. Менделеев доказал, что это не так. Он также установил, что соединения кремния с кислородом имеют полимерную структуру.

Это нехарактерно для органических веществ, в которых существует связь кислорода с углеродом.

Классификация

Кремнийорганические соединения занимают промежуточное положение между органическими и металлорганическими. Среди них выделяют 2 большие группы веществ: низкомолекулярные и высокомолекулярные.

В первой группе исходными соединениями служат кремневодороды, а остальные являются их производными. К ним относят следующие вещества:

  • силаны и его гомологи (дисилан, трисилан, тетрасилан);
  • замещенные силаны (бутилсилан, трет-бутилсилан, изобутисилан);
  • эфиры ортокремневой кислоты (тетраметоксисилан, диметоксидиэтоксисилан);
  • галоидоэфиры ортокремневой кислоты (триметоксихлорсилан, метоксиэтоксидихлорсилан);
  • замещенные эфиры ортокремневой кислоты (метилтриэтоксисилан, метилфенилдиэтоксисилан);
  • алкил-(арил)-галоидсиланы (фенилтрихлорсилан);
  • гидроксилпроизводные органосиланы (дигидроксидиэтилсилан, гидроксиметилэтилфенилсилан);
  • алкил- (арил)-аминосиланы (диаминометилфенилсилан, метиламинотриметилсилан);
  • алкокси-(арилокси)- аминосиланы;
  • алкил-(арил)-аминогалоидсиланы;
  • алкил-(арил)-иминосиланы;
  • изоцианаты, тиоизоцианаты и тиоэфиры кремния.

Высокомолекулярные кремнийорганические соединения

Основой классификации высокомолекулярных органических соединений служит полимерный кремнийводород, структурная схема которого показана на рисунке ниже.

К этой группе относятся следующие вещества:

  • алкил-(арил)-полисиланы;
  • органополиалкил-(полиарил)-силаны;
  • полиорганосилоксаны;
  • полиорганоалкилен-(фенилен)-силоксаны;
  • полиорганометаллосилоксаны;
  • металлоидсиланоцепные полимеры.

Так как данные вещества очень разнообразны, то трудно установить общие закономерности, характеризующие связь кремния и углерода.

Наиболее характерными свойствами кремнийорганических соединений являются:

  • Стойкость к повышенной температуре определяется видом и размером органического радикала или других групп, которые связаны с атомом Si. Наибольшей термоустойчивостью обладают тетразамещенные силаны. Их распад начинается при температуре 650-700 °С. Полидиметилсилоксиланы разрушаются при температуре 300 °С. Тетраэтилсилан и гексаэтилдисилан распадаются при длительном нагревании при температуре 350 °С, при этом происходит отщепление 50% этильного радикала и выделение этана.
  • Химическая устойчивость к воздействию кислот, щелочей и спиртов зависит от строения радикала, который связан с атомом кремния, и всей молекулы вещества. Так, связь углерода с кремнием у алифатических замещенных эфиров не разрушается при воздействии концентрированной серной кислотой, а у смешанных алкил-(арил)-замещенных эфирах, при тех же условиях, происходит отщепление фенильной группы. Силоксанные связи также обладают высокой прочностью.
  • Кремнийорганические соединения относительно устойчивы к действию щелочей. Их разрушение происходит только в жестких условиях. Например, у полидиметилсилоксанов отщепление метильных групп наблюдается только при температуре свыше 200 °С и под давлением (в автоклаве).

Характеристики высокомолекулярных соединений

Различают несколько типов высокомолекулярных веществ на основе кремния:

  • монофункциональные;
  • дифункциональные;
  • трифункциональные;
  • квадрифункциональные.

Комбинируя эти соединения, получают:

  • производные дисилоксана, которые чаще всего представляют собой жидкие соединения;
  • полимеры с циклической структурой (маслянистые жидкости);
  • эластомеры (полимеры с линейной структурой, состоящей из нескольких десятков тысяч мономеров, и большим молекулярным весом);
  • полимеры с линейной структурой, у которых концевые группы блокированы органическими радикалами (масла).

Смолы, у которых соотношение метильного радикала и кремния составляет 1,2-1,5, представляют собой бесцветные твердые тела.

Для высокомолекулярных органических соединений кремния характерны следующие свойства:

  • стойкость к нагреву;
  • гидрофобность (препятствие проникновению воды);
  • высокие диэлектрические показатели;
  • сохранение постоянного значения вязкости в широком диапазоне температур;
  • химическая стабильность даже в присутствии сильных окислителей.

Физические свойства силанов

Так как данные вещества очень разнородны по структуре и составу, ограничимся описанием кремнийорганических соединений одной из наиболее распространенных групп – силанов.

Моносилан и дисилан (SiH4 и Si2H4 соответственно) при обычных условиях являются газами, которые обладают неприятным запахом. При отсутствии воды и кислорода они достаточно химически устойчивы.

Тетрасилан и трисилан – летучие ядовитые жидкости. Пентасилан и гексасилан также ядовиты и проявляют химическую нестабильность.

Эти вещества хорошо растворяются в спиртах, бензине, сероуглероде. Последний вид растворов обладает повышенной взрывоопасностью. Температура плавления вышеуказанных соединений колеблется в интервале от -90 °С (тетрасилан) до -187 °С (трисилан).

Получение

Присоединение радикалов к Si протекает по-разному и зависит от свойств исходного вещества и условий, в которых происходит синтез. Некоторые соединения кремния с органическими веществами можно изготовить только в жестких условиях, а другие реагируют легче.

Получение кремнийорганических соединений на основе силанных связей производится при помощи гидролиза алкил (или арил)-хлорксисиланов (или алкоксисиланов) с последующей поликонденсацией силанолов. Характерная реакция показана на рисунке ниже.

Поликонденсация может протекать в трех направлениях: с образованием линейных или циклических соединений, с получением веществ сетчатого или пространственного строения. Для циклических полимеров характерна более высокая плотность и вязкость, по сравнению с линейными аналогами.

Синтез высокомолекулярных соединений

Органические смолы и эластомеры на основе кремния получают в результате гидролиза мономеров. Продукты гидролиза в последующем нагревают и добавляют катализаторы. В результате химических превращений выделяется вода (или другие вещества) и образуются сложные полимеры.

Кремнийорганические вещества, содержащие кислород, более склонны к полимеризации, чем соответствующие им соединения на основе углерода. Кремний, в отличие от него, способен удерживать 2 и более гидроксильные группы. Возможность формирования сшитых молекул полимеров из циклических в основном зависит от размера органического радикала.

Анализ кремнийорганических соединений проводится в нескольких направлениях:

  • Определение физических констант (температура плавления, температура кипения и другие характеристики).
  • Качественный анализ. Для обнаружения соединений этого типа в лаках, маслах и смолах исследуемый образец сплавляют с карбонатом натрия, экстрагируют водой, затем воздействуют молибдатом аммония и бензидином. Если кремнийорганическое вещество присутствует, то образец окрашивается в синий цвет. Существуют и другие способы выявления.
  • Количественный анализ. Как для качественного, так и для количественного исследования кремнийорганических соединений применяются методы инфракрасной и эмиссионной спектроскопии. Используются и другие способы – золь-гель анализ, масс-спектроскопия, ядерный магнитный резонанс.
  • Детальное физико-химическое исследование.

Предварительно производят выделение и очистку вещества. Для твердых составов разделение соединений делают на основе их различной растворимости, температуры кипения и кристаллизации.

Выделение химически чистых органических соединений кремния часто осуществляют с помощью фракционной перегонки. Жидкие фазы разделяют при помощи делительной воронки.

Для смесей газов применяют абсорбцию или сжижение при отрицательных температурах и фракционирование.

Применение

Область применения кремнийорганических соединений очень велика:

  • изготовление технических жидкостей (смазочных масел, рабочих жидкостей для вакуумных насосов, вазелинов, паст, эмульсий, пеногасителей и других);
  • химическая промышленность – применение в качестве стабилизаторов, модификаторов, катализаторов;
  • лакокрасочная промышленность – добавки для изготовления термически стойких, антикоррозионных покрытий для металла, бетона, стекла и других материалов;
  • авиационно-космическая техника – пресс-материалы, рабочие жидкости гидросистем, теплоносители, противообледенительные составы;
  • электротехника – изготовление смол и лаков, материалов для защиты интегральных схем;
  • машиностроительная промышленность – производство резинотехнической продукции, компаундов, смазок, герметиков, клеев;
  • легкая промышленность – модификаторы текстильных волокон, кожи, кожзама; пенорегуляторы;
  • фармацевтическая промышленность – изготовление материалов для протезирования, иммуностимуляторов, адаптогенов, косметических средств.

К достоинствам таких веществ относится то, что их можно использовать в самых различных условиях: в тропическом и холодном климате, при высоком давлении и в вакууме, при больших температурах и радиационном излучении. Антикоррозионные покрытия на их основе эксплуатируются в температурном режиме от -60 до +550 °С.

Животноводство

Применение кремнийорганических соединений в животноводстве основано на том, что кремний активно участвует в формировании костей и соединительных тканей, обменных процессах. Этот микроэлемент жизненно необходим для роста и развития домашних животных.

Как показывают исследования, введение в рацион питания птицы и скота добавок с кремнийорганическими веществами способствует увеличению живой массы, снижению падежа и затрат корма на единицу прироста, увеличению метаболизма азота, кальция, фосфора. Использование таких препаратов у коров также помогает в профилактике акушерских заболеваний.

Производство в России

Ведущее предприятие по разработке кремнийорганических соединений в России – ГНИИХТЭОС.

Это комплексный научный центр, который занимается созданием промышленных технологий по изготовлению соединений на основе кремния, алюминия, бора, железа и других химических элементов.

Специалисты данной организации разработали и внедрили кремнийорганические материалы более 400 наименований. В составе предприятия имеется опытный завод по их выпуску.

Однако Россия в общемировой динамике развития производства органических соединений на основе кремния сильно уступает другим странам.

Так, за последние 20 лет промышленность Китая нарастила выпуск этих веществ почти в 50 раз, а Западная Европа – в 2 раза.

В настоящее время производство кремнийорганических соединений в России осуществляется в «КЗСК-Силикон», АО «Алтайхимпром», на Редкинском опытном заводе, в ОАО «Химпром» (Чувашская республика), ОАО «Силан».

Источник: https://FB.ru/article/465713/kremniyorganicheskie-soedineniya-opisanie-poluchenie-svoystva-i-primenenie

Ваш педагог
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: