El aceite de silicona es un tipo de material de silicona con muchas variedades, series y amplio rango de aplicaciones. El aceite de silicona suele dividirse en dos categorías: aceite de silicona ordinario y aceite de silicona modificado.
Dado que el aceite de dimetilsilicona es el cuerpo principal del aceite de silicona comercial, bien puede representar las características generales del aceite de silicona, por lo que en esta serie de artículos tomamos principalmente el aceite de dimetilsilicona como ejemplo para discutir.
Primero, características de viscosidad del aceite de silicona.
El aceite de silicona muestra la mejor estabilidad viscosidad-temperatura en lubricantes líquidos, es decir, su viscosidad es menos sensible a los cambios de temperatura.
La relación entre viscosidad y temperatura:
La sensibilidad de la viscosidad de varios aceites de silicona con la temperatura aumenta en el siguiente orden:
Aceite de dimetil silicona, aceite de silicona que contiene metil hidrógeno < aceite de etil metil silicona < bajo contenido de fenilo del aceite de metil fenil silicona < contenido medio de fenilo del aceite de metil fenil silicona, aceite de trifluoropropil metil silicona < alto contenido de fenilo del aceite de metil fenil silicona.
La influencia de la presión sobre la viscosidad:
La viscosidad del aceite de silicona aumentará con el aumento de la presión. Por ejemplo, a presión atmosférica, la viscosidad del aceite de dimetilsilicona es de 100 mm²/s.
El aceite de silicona tiene una alta compresibilidad, especialmente el aceite de dimetil silicona, debido a la débil fuerza intermolecular, incluso bajo una presión de hasta 400 MPa no se solidificará.
Cambio de viscosidad del aceite de dimetilsilicona a alta presión.
El efecto del esfuerzo cortante sobre la viscosidad:
El cambio de viscosidad del aceite de silicona se ve afectado por el esfuerzo cortante, que depende de la viscosidad inicial del aceite de silicona. La viscosidad del aceite de dimetilsilicona de baja viscosidad no cambia mucho a una velocidad de corte alta, mientras que la viscosidad del aceite de silicona de alta viscosidad disminuye al aumentar la velocidad de corte, porque las moléculas están más ordenadas en la dirección del flujo, lo que reduce la fricción.
El efecto de la masa molar:
Con el aumento de la masa molar del aceite de silicona, la influencia del esfuerzo cortante sobre la viscosidad es más significativa.
Recuperación después del corte:
Después del cizallamiento, la orientación molecular del aceite de silicona se recuperará gradualmente con el tiempo, lo que provocará un retraso en la viscosidad aparente.
Estabilidad a largo plazo:
La viscosidad intrínseca del aceite de dimetilsilicona cambia poco cuando se somete a una fuerza cortante durante un tiempo prolongado. Por ejemplo, en los sistemas hidráulicos, incluso después de un ciclo de tensión prolongado, la reducción de la viscosidad es mucho menor que la del aceite mineral general.
En segundo lugar, la densidad y el volumen del aceite de silicona.
Densidad relativa y peso molecular:
La densidad relativa del aceite de silicona aumenta con el aumento de la masa molar o la viscosidad y eventualmente tiende a un valor constante. Para el aceite de dimetilsilicona, cuando la viscosidad a 25 grados C excede los 350mm²/s, su densidad relativa tiende a ser constante, aproximadamente 0,973.
Efectos de la sustitución de grupos:
Cuando el grupo metilo se reemplaza parcialmente por un grupo fenilo para formar aceite de metil fenil silicona, su densidad relativa es mayor que la del aceite de dimetil silicona puro.
Efecto de la temperatura sobre la densidad relativa:
La densidad relativa del aceite de silicona disminuye regularmente con el aumento de la temperatura.
Coeficiente de expansión térmica:
El coeficiente de expansión térmica del aceite de dimetilsilicona es mayor que el del agua y el mercurio, y similar al del aceite mineral. El coeficiente disminuye con el aumento del grado de polimerización y la viscosidad del aceite de silicona. Cuando la viscosidad supera los 100 mm²/s, el coeficiente de expansión térmica tiende a un valor constante.
Coeficiente de expansión térmica del aceite de metil fenil silicona:
El coeficiente de expansión térmica del aceite de metil fenil silicona es ligeramente menor que el del aceite de dimetil silicona.
Coeficiente de expansión de volumen del aceite de silicona (25-150 grados)
En tercer lugar, la conductividad térmica y la capacidad calorífica específica del aceite de silicona.
Conductividad térmica y masa molecular:
La conductividad térmica del aceite de silicona está relacionada con su masa molar y viscosidad. En la serie de aceites de dimetilsilicona, la conductividad térmica aumenta con el aumento de la viscosidad, pero después de alcanzar una cierta viscosidad, la conductividad térmica tiende a ser estable.
Tendencias de conductividad térmica:
Para el aceite de dimetilsilicona, cuando la viscosidad es baja, la conductividad térmica aumenta significativamente con el aumento de la viscosidad. Por ejemplo, el hexametildisiloxano tiene una conductividad térmica de {{0}}.099W/(m·K) a 50 grados C, mientras que el aceite de dimetilsilicona con una viscosidad de aproximadamente 100 mm²/s tiene una conductividad térmica de 0,155W/ (m·K) a 25 grados C.
Estabilidad de la conductividad térmica:
Cuando la viscosidad del aceite de dimetilsilicona aumenta aún más, su conductividad térmica casi ya no cambia y se mantiene en un valor relativamente constante.
Comparación de conductividad térmica:
La conductividad térmica del aceite de silicona es aproximadamente una cuarta parte de la del agua y similar a la del benceno y el tolueno.
Conductividad térmica del aceite de metil fenil silicona:
La conductividad térmica del aceite de metil fenil silicona no es diferente de la del aceite de dimetil silicona.
Independencia de la capacidad calorífica específica y la entalpía:
La capacidad calorífica específica y la entalpía del aceite de dimetilsilicona casi no cambian con el cambio de viscosidad, que es relativamente independiente de la viscosidad.
