1. Oberflächenspannung von Silikonöl

Allgemeine Eigenschaften der Oberflächenspannung:

Die Oberflächenspannung von Silikonöl ist relativ niedrig. Beispielsweise beträgt die Oberflächenspannung von Dimethylsilikonöl mit einer Viskosität von 0,65 mm²/s 15,9 mN/m bei 25 °C.

Der Zusammenhang zwischen Oberflächenspannung und Viskosität:

Mit zunehmender Viskosität von Silikonöl steigt auch seine Oberflächenspannung. Wenn die Viskosität von Dimethicon 50 mm²/s überschreitet, erreicht die Oberflächenspannung einen konstanten Wert von etwa 21,5 mN/m.

Oberflächenspannung von Methylphenylsilikonöl:

Die Oberflächenspannung von Methylphenylsilikonöl ist etwas höher als die von Dimethylsilikonöl, und mit steigendem Phenylgehalt steigt auch die Oberflächenspannung entsprechend an.

Da Silikonöl eine niedrige Oberflächenspannung hat, lässt es sich leicht auf Metalloberflächen verteilen.

Die geringe Oberflächenspannung von Silikonöl kann auch dazu führen, dass es auf vertikalen Flächen „kriecht“, d. h. das Silikonöl kann sich ohne äußere Kraft entlang der Oberfläche nach unten bewegen.

2. Oberflächenaktivität von Silikonöl

Schaumeigenschaften:

Dimethicone: Haben sehr geringe Schaumeigenschaften, weshalb sie in vielen Anwendungen als Entschäumer nützlich sind.

Methylphenyl-Silikonflüssigkeit: weist je nach chemischer Struktur und Phenylgehalt unterschiedliche Schaumgrade auf.

Oberflächenaktivität:

Silikonöle können die Oberflächenspannung von Lösungen in organischen Lösungsmitteln deutlich reduzieren, was darauf hindeutet, dass sie oberflächenaktiv sind. Diese Eigenschaft ermöglicht es Silikonöl, sich an der Oberfläche der flüssigen Phase zu konzentrieren.

Emulgierung und Entschäumung in Wasser:

Silikonöle haben die Fähigkeit, in Wasser zu emulgieren, wodurch die Oberflächenspannung des Wassers abnimmt, weshalb sie auch als Entschäumungsmittel eingesetzt werden.

Entschäumungsmechanismus:

Auswahl des Entschäumungsmittels: Nach der Entschäumungstheorie sollte ein wirksames Entschäumungsmittel möglichst unlöslich im zu entschäumenden Medium sein, um eine hohe Oberflächenkonzentration in einem kleineren Flüssigkeitsvolumen zu erreichen.

Ausbreitungsdruck:

Das Entschäumungsmittel sollte einen positiven Ausbreitungsdruck haben, der dazu beiträgt, dass sich schnell ein geschlossener Film auf der Oberfläche der dünnen Schaumschicht bildet.

Inkompatibilitäten:

Um seine entschäumende Wirkung aufrechtzuerhalten, sollte das Entschäumungsmittel keine Mischung mit dem Schaummittel im Oberflächenfilm bilden.

Entschäumende Eigenschaften von Dimethylsilikonöl:

In wässrigen Systemen kann Dimethicon aufgrund seiner minimalen Volumenlöslichkeit in Wasser alle Anforderungen an Entschäumer erfüllen. Aufgrund ihrer Ausbreitungsfähigkeit und geringen Mischbarkeit mit vielen organischen und den meisten anorganischen Stoffen sind sie bei Entschäumungsanwendungen sehr wirksam.

3. Schmierfähigkeit von Silikonöl

Aufgrund der geringen intermolekularen Kraft von Dimethylsilikonöl ist die Belastbarkeit seines Ölfilms relativ gering.

Grenzschmierleistung:

Unter Grenzschmierbedingungen weist Dimethicon keine gute Schmierfähigkeit für Stahl-Stahl-Kontaktkombinationen auf.

Schmierung von Leichtlast-Wälzlagern:

Dimethylsilikonöl eignet sich zur Schmierung leicht belasteter Wälzlager und zeigt gute Leistungen.

Schmierung von Kunststofflagern:

Für Lager aus nichtmetallischen Materialien wie Nylon (Farbstoffamid), Polytetrafluorethylen oder Phenolharz bietet Dimethicon hervorragende Schmiereigenschaften.

Schmierung von Metallwerkstoffen:

Bei metallischen Werkstoffen eignet sich Dimethicon auch für die Kombination von Stahl und Bronze, Aluminium, Zink oder Cadmium sowie die Kombination von Aluminium und Bronze und kann gute Schmierwirkungen erzielen.

Die Einführung einer Phenylgruppe verbessert die Schmierfähigkeit:

Durch die Einführung von Phenylgruppen (Bildung von Methylphenylsilikonöl) kann die Schmierfähigkeit des Silikonöls verbessert werden, wodurch es sich besser für den Einsatz als Lagerschmiermittel eignet, wenn keine hohen Drücke herrschen.

Halogenierungsmodifikation:

Eine Möglichkeit, die Schmierfähigkeit von Silikonöl weiter zu verbessern, ist die Halogenierung der Phenyl- oder aliphatischen Gruppen.

Einsatz von Zusatzstoffen:

Die Schmiereigenschaften von Dimethicon können durch Zugabe verschiedener Additive verbessert werden. Beispielsweise kann die Zugabe von Methylricinoleat die Gleitfähigkeit deutlich verbessern.