Особливості силіконових компаундів від DOWSIL

Силіконові компаунди DOWSIL і Molykote – матеріали, призначені як для нерухомих, так і рухомих сполук. Основна особливість компаундів – здатність одночасно виконувати герметизуючі, змащувальні, електроізоляційні та інші функції.

Призначення та особливості силіконових компаундів від Dowsil
Складу компаундів Molykote і DOWSIL
Основні характеристики компаундів Molykote і DOWSIL
Застосування компаундів

Призначення та особливості силіконових компаундів від Dow

Ідея змазування полягає в утворенні між контактуючими поверхнями рухомих або нерухомих сполук проміжного шару мастильного матеріалу. Основними завданнями цього шару є зниження тертя і зносу, запобігання утворення задирів і схватываний.

Додатково шар мастила виконує може виконувати і деякі інші функції:

• Охороняти поверхні від утворення корозії

• Захищати поверхні від впливів навколишнього середовища - вологи, пилу, бруду

• Знижувати шум за рахунок демпфування вібрацій у вузлах тертя

• Уносить частинки зносу із зони тертя і відводити або підводити тепло

• Ущільнювати з'єднання

• Захищати гумові та пластикові деталі від старіння і руйнування

• Підвищувати електропровідність або ізолювати сполук

Щоб виконувати перелічені та інші функції у різних їх поєднаннях мастильні матеріали повинні мати визначений набір властивостей - агрегатний стан, в'язкість, термостійкість, хімічна стійкість, сумісність з конструкційними матеріалами, адгезія, вологостійкість, стійкість до впливів хімічних середовищ і газів і так далі.

В одній мастилі реалізувати всі можливі, часто суперечливі, властивості неможливо. Наприклад, неможливо створити мастило, що володіє одночасно электроизолирующими властивостями і високою електропровідністю. Тому для вузлів, що працюють в самих різних умовах, створено велику кількість мастильних матеріалів різних видів.

Вони виробляються як в певному агрегатному стані (рідкі оливи, пластичні мастила, компаунди, тверді порошки та антифрикційні покриття), так і у вигляді багатофазних систем. Компоненти таких матеріалів хімічно не взаємодіють один з одним і не утворюють розчинів. До багатофазним відносяться дисперсії (масла з антифрикційними наповнювачами) і пасти (тверді мастильні речовини, дисперговані у мастильних рідинах).

Класифікація мастильних матеріалів за агрегатним станом виглядає наступним чином.

Багато вузлів тертя вакуумних систем, обладнання, що працює під тиском, точних приладів, електричного обладнання, устаткування, що працює у водному середовищі або в екстремальних умовах навколишнього середовища пред'являють вимоги до мастильних матеріалів тільки за зниження тертя і зносу, але і необхідним захисним, герметизуючим, електроізоляційним або теплопровідними властивостями.

Найбільш повно поєднати в собі перелічені та багато інших властивості можуть тільки компаунди - це виділені в особливу категорію пластичні мастильні матеріали (мастила-герметики), виготовлені на базі високов'язких силіконових масел і неорганічних інертних наповнювачів.

Провідним виробником таких матеріалів є корпорація Dow, яка випускає силіконові компаунди під торговими марками DOWSIL (стара назва Dow Corning) і Molykote.

Склад компаундів DOWSIL і Molykote

Компаунди DOWSIL і Molykote володіють унікальними властивостями, які досягаються ретельним підбирань компонентів і їх пропорцій у складі, а також використанням інноваційних технологій при виготовленні.

В якості базового масла компаунди використовують безбарвну кремнійорганічну рідина (олигоорганосилоксан) з високою кінематичної взякостью, що досягає декількох тисяч Сантистоксу. Це масло загущується кремнеземом (SiO₂), политетрафторэтиленом (C₂F₄)_n або оксидом цинку (ZnO). Для додання нових властивостей або підвищення експлуатаційних характеристик у формулу компаундів включені різні присадки.

 

Базове масло

Базове масло визначає основні властивості компаундів:

• Незначна зміна в'язкості залежно від температури
• Широкий діапазон експлуатаційних температур від -40...-60 °C і нижче до +200 °C...+300 °C
• Хімічна інертність і стабільність
• Дуже низький тиск насичених парів
• Нерозчинність у воді
• Гідрофобність (незмочування, здатність відштовхувати воду)
• Висока змочуюча здатність (низький коефіцієнт поверхневого натягу)
• Розчинність у спиртах і ароматичних вуглеводнях
• Високі діелектричні властивості, практично не змінюються при коливаннях температури або параметрів електричного кола
• Низька пожежна небезпека
• Нетоксичність

Загусники

Формула більшості перших силіконових компаундів заснована на застосуванні неорганічних сполук (оксид цинку, кремнезем). В даний час все частіше в якості загусників застосовуються органічні полімери (наприклад, ПТФЕ - політетрафторетилен).

В ході протікання хімічних процесів при виробництві загусник подрібнюється. У разі використання дисперсного кремнезему, наприклад, розмір його кулястих частинок сягає 5...50 мкм, а питома поверхня при цьому стає дуже великою (до 150...1000 м²/г). Таким чином компаунд набуває гідрофобні властивості.

При контакті з деталями, що сполучаються частки такого розміру вільно перекочуються по поверхні, при цьому не ріжуть і не дряпають її. Заповнюючи мікронерівності поверхні частинки SiO₂ зчіплюються з поверхневим шаром металу, змінюючи його властивості. Багаторазово впливаючи на поверхню частинки кремнезему щільно упаковуються і згладжують мікрорельєф. При цьому сущесвтенно знижується коефіцієнт тертя.

Завдяки тому, що SiO₂ при нагріванні не плавиться і залишається в одному і тому ж фазовому стані температурно-в'язкісні характеристики компаундів на базі цього загусника в основному визначаються в'язкісно-температурними характеристиками базового масла.

Силіконові компаунди на основі силіконових масел і дрібнодисперсного кремнезему (силикагелевые мастила), характеризуються хорошими адгезією, протизношувальні, протизадирними і діелектричними властивостями, мають низьку летючість, високою хімічною і водостійкістю, зберігають властивості в діапазоні температур від -40 до +200...+230 °C.

Основні характеристики компаундів Molykote і DOWSIL

Силіконові компаунди Molykote і DOWSIL розроблялися як розподільчі склади – нетвердеющие діелектричні речовини, що створюють антиадгезионный шар між смазываемыми поверхнями. Однак набір експлуатаційних властивостей цих матеріалів виявився настільки вдалим, що компаунди з успіхом стали використовувати і для вирішення інших трібологічних завдань. Найпопулярнішим застосуванням виявилося змазування і герметизація як нерухомих, так і рухомих сполук.

Клас консистенції цих унікальних матеріалів по системі NLGI зазвичай відповідає 2 або 3 – вони нагадують пластичні густі мастила.

Компаунди Molykote і DOWSIL володіють наступними основними властивостями:

• Сумісністю з резинами і пластмасами
• Хімічною стійкістю (Molykote 4 (стара назва Dow Corning 4), Molykote High Vacuum Grease (стара назва Dow Corning High Vacuum Grease), Molykote 111)
• Стабільністю властивостей у великому діапазоні умов експлуатації
• Термостійкість до +200 °С і вище
• Низькою летючістю і працездатністю у вакуумі(Molykote High Vacuum Grease, Molykote 111)
• Високими діелектричними властивостями (Moykote 4, Molykote 7 (стара назва Dow Corning 7), Molykote Vacuum Grease, Molykote 111)

Силіконові компаунди можуть одночасно виконувати дві, на перший погляд, суперечливі функції – вони не тільки змащують, але і герметизують. При цьому рухливість з'єднання зберігається.

Ці матеріали безпечні для здоров'я людини. Багато з них (Molykote 4, Molykote 7, Molykote High Vacuum Grease, Molykote 111) мають допуски NSF на контакт з продуктами харчування (ANSI 51) і питною водою (ANSI 61).

Основні характеристики компаундів від компанії DOW, що поставляються в Росію, наведені в табл. 2.

Таблиця 2. Основні характеристики компаундів і DOWSIL і Molykote

Компаунд	Призначення	Колір	Температури експлуатації, °C	Клас консистенції з NLGI	Виділення масла за 24 години при температурі 200 °C, %	Випаровування масла за 24 години при температурі 200 °C, %	Підвищені електроізоляційні властивості	Харчової допуск
Molykote 111	Мастило, герметизація, електроізоляція	Білий або світло-сірий, прозорий	-40...+204	3	0,5	2	+	+
Molykote 4	Мастило, герметизація, електроізоляція	Білий, напівпрозорий	-57...+204	2	4,5	1,4	+	+
Molykote High Vacuum Grease	Мастило, герметизація	Від білого до сірого, напівпрозорий	-45...+200	~2	0,5	2,0	-	+
Molykote 7	Захисне покриття, розподільчий склад	Білий, напівпрозорий	-40...+204	1	6,5	0,8	+	+
DOWSIL 340	Ефективний тепловідвід	Білий	-45...+200	2	0	0,35	-	-
Molykote G-807	Ефективна змащення пар тертя метал/пластмаса, і метал / гума з захисними функціями	Білий	-40...+150	-	0,5	1,0	-	-

Застосування компаундів

Область застосування компаундів повністю визначається їх робочими властивостями.

Так, компаунд Molykote 4 був випущений в 1942 році в якості електроізоляційного складу. Цьому сприяли відмінні діелектричні властивості і дугостойкость матеріалу. Склад ефективно запобігало пробої електросистем авіатехніки. Завдяки цим властивостям в даний час Molykote 4 застосовується в системах запалювання автомобілів, для герметизації роз'ємних електроз'єднань та ін. Завдяки високим змащувально-герметизуючим властивостям багато виробників рекомеудуют Molykote 4 для обслуговування гумових і пластикових деталей, для підвищення герметичності пневмоклапанов.

Густі силіконові компаунди Molykote 111 і Molykote High Vacuum Grease відрізняються малими значеннями випаровування і виділення олії. Це дозволяє застосовувати їх у вакуумних системах і системах під тиском для змащування, герметизації і ущільнення. Molykote 111 і Molykote High Vacuum Grease відмінно себе зарекомендували при змащення сальників і ущільнень, а також елементів запірної і регулюючої арматури.

Ці матеріали зберігають свої властивості під впливом води, у тому числі морський, і в суворих погодних умовах, тому широко застосовуються в якості герметиків для суднового обладнання. Завдяки стійкості до хімічно агресивних середовищ вони застосовуються для створення хімічних бар'єрних складів.

Molykote 111 має хороші діелектричні властивості. Завдяки густої консистенції його зручно використовувати для герметизації високовольтних електроконтактів.

Термостабільний компаунд Molykote 7 стійкий до окислення. Вона хімічно не взаємодіє з металами та пластмас, не розчиняється у воді, мінеральних маслах і спиртах. Завдяки цим характеристикам Molykote 7 використовується в якості розділової середовища, а також для змащення і захисту обладнання з переробки полімерів і еластомерів, а також при виробництві керамічних виробів, у плавильному та ливарному виробництві, при формуванні зварних швів і т. п.

 

Компаунд для охолодження процесора

Компаунд DOWSIL 340 має високий коефіцієнт теплопровідності, тому його використовують для забезпечення ефективної передачі між металевими, пластиковими та керамічними елементами в якості проміжної середовища. Незначна зміна фізико-хімічних характеристик в дуже широкому діапазоні температур дозволяють застосовувати цей компаунд для обслуговування систем охолодження двигунів авіаційного транспорту та іншого особливо відповідального обладнання.

Силіконовий компануд Molykote G-807 також характеризується широким діапазоном робочих температур. Він має у своєму складі модифікований політетрафторетилен, що забезпечує цьому матеріалу високі антифрикційні властивості і стійкість до корозії, сумісність з багатьма полімерами і еластомерами. Основна область застосування компаунда – змащення пар тертя пластик/метал і метал/гума електромеханічного обладнання.
 

Застосування компаундів для запірної арматури

Відомо, що контакт традиційних мастил з водою або продуктами харчування призводить до погіршення їх смакових характеристик і може принести шкоду здоров'ю людини.

Саме тому силіконові компаунди Molykote з харчовими допусками виявляються оптимальним рішенням при експлуатації обладнання питного водопостачання і харчових підприємств.

Силіконові компаунди Molykote 111, Molykote 4, Molykote 7 і Molykote High Vacuum Grease мають харчові допуски NSF/ANSI 51 (матеріали для застосування в обладнанні при виробництві продуктів харчування) і NSF/ANSI 61 (матеріали для застосування в системах питного водопостачання), а Molykote 111, Molykote 4 і Molykote 7, крім того, відповідають вимогам стандарту FDA 21 CFR 175.300 (для матеріалів з можливістю випадкового контакту з продуктами харчування). Компаунд Molykote 111 має схвалення на застосування в системах питного водопостачання від організації WRAS (Water Regulations Advisory Scheme).

Всі ці допуски і дозволу підтверджують абсолютну безпеку силіконових компаундів для здоров'я людини.