Công
thức hóa học của loại cao
su silicone đơn giản nhất là polydimethylsiloxane (MQ) được thể hiện bên dưới.
Trong
công thức này, do liên kết Si-O (444 kJ/mol) bền hơn liên kết C-C (356 kJ/mol)
làm cho cao su silicone có tính kháng nhiệt độ cao tốt hơn các loại cao su hữu
cơ truyền thống. Bên cạnh đó, mạch chính cao su silicone không có các liên kết
đôi chưa bão hòa làm cao su silicone trơ, kháng tốt với các yếu tố môi trường
như oxy, ozon, ánh sáng mặt trời. Ngoài ra, do năng lượng quay tự do của liên kết
Si-O thấp tạo nên tính mềm dẻo cho cao su silicone chưa gia công.
Thực
tế, các mạch phân tử polysiloxane được biến tính, thêm vào các nhánh bên để đạt
được những tính chất nhất định cho các ứng dụng riêng biệt. Nhìn chung, methyl,
vinyl, phenyl và trifluoropropyl là các nhóm nhánh thông dụng nhất tạo thành
các sản phẩm polysiloxane thương mại khác nhau.
Sự
kết hợp của các nhóm vinyl (ít hơn 1% mol) như nhánh bên của chuỗi phân tử
polysiloxane (loại VMQ) tăng đáng kể hiệu quả kết mạng với các peroxide hữu cơ.
Điều này giúp loại VMQ có tính biến dạng dư thấp và tính kháng dầu nóng
cải thiện so với loại MQ. Nhánh vinyl có thể được kết hợp vào mạch chính ở những
vị trí nhất định, giúp kiểm soát các liên kết mạng, tính chất cơ lý của sản phẩm
tốt hơn và ổn định trong thời gian dài. Ngày nay, hầu hết các loại cao su
silicone thương mại đều chứa một lượng đơn vị vinyl nhất định.
Tương
tự, việc thế một phần các nhóm methyl (5 tới 10%) bằng các nhóm phenyl (loại
PMQ) sẽ giúp cao su silicone cải thiện tính kháng nhiệt độ thấp. Một loại cao
su silicone khác là fluorosilicone, các nhánh trifluoropropyl được gắn vào chuỗi
polydimethylsiloxane mang lại tính phân cực cho cao su silicone, giúp kháng được
nhiên liệu, dầu mỡ và dung môi.
Tham khảo từ tài liệu
Rubber Technologist’s Handbook (Volume 2), J.
White, S.K. De và K. Naskar, Smithers
Rapra Press, 2009, trang 381 – 384
(vtp-vlab-caosuviet)
