Mengurangi viskositas cairan silikon merupakan persyaratan proses yang umum dan dicapai terutama melalui metode fisik dan kimia. Metode yang dipilih bergantung pada aplikasi spesifik, peralatan yang tersedia, dan-persyaratan produk akhir.
Metode Fisika (Tidak mengubah struktur kimia, Reversible)
Metode fisik umumnya merupakan metode yang paling sederhana, paling aman, dan paling umum digunakan karena tidak mengubah sifat kimia minyak silikon; mereka hanya mengurangi viskositasnya untuk sementara.
1. Pemanasan
Ini adalah metode yang paling langsung dan efektif.
Prinsip: Minyak silikon adalah cairan Newtonian, dan viskositasnya sangat sensitif terhadap suhu. Ketika suhu naik, gerak rantai molekul semakin cepat, gaya antarmolekul melemah, dan viskositas menurun secara signifikan.
Pengoperasian: Panaskan minyak silikon hingga suhu pengoperasian yang diinginkan. Hal ini dapat dilakukan dalam penangas air, penangas minyak, atau bejana pemanas berjaket.
Keuntungan: Pengoperasian sederhana, biaya rendah, tidak ada perubahan kimia, dan viskositas pulih setelah pendinginan.
Kekurangan: Penurunan viskositas bersifat sementara, memerlukan pemanasan terus menerus untuk mempertahankan suhu. Suhu yang berlebihan dapat menyebabkan oksidasi minyak silikon (terutama minyak silikon standar), jadi yang terbaik adalah mengoperasikannya dalam atmosfer inert (seperti nitrogen) atau menggunakan minyak silikon yang-tahan suhu-tinggi.
Aplikasi: Banyak digunakan dalam pelapisan, pot, pelumasan, dan proses pemrosesan lainnya.
2. Menambahkan Pelarut atau Pengencer dengan Viskositas-Rendah
Metode ini "mengencerkan" seluruh sistem dengan menambahkan cairan-dengan viskositas rendah.
Prinsip: Zat dengan-viskositas rendah mengisi ruang di antara rantai polimer, mengurangi belitan dan gesekan antarrantai.
Pengencer Umum:
Siloksan yang mudah menguap, seperti hexamethyldisiloxane (MM) atau octamethyltrisiloxane, sangat kompatibel dengan minyak silikon. Setelah pengaplikasian (misalnya penyemprotan), siloksan dengan berat-molekul-rendah ini menguap, meninggalkan lapisan minyak silikon-asli dengan viskositas tinggi. Hal ini menjadikannya pengencer profesional yang ideal.
Pelarut Organik: Pelarut hidrokarbon seperti toluena, xilena, heptana, dan white spirit juga dapat secara efektif mengurangi viskositas minyak silikon. Namun, kompatibilitasnya dengan minyak silikon terbatas, dan rasio tertentu mungkin diperlukan untuk membentuk larutan yang seragam. Pelarut ini harus dihilangkan setelahnya, sehingga berpotensi menimbulkan kekhawatiran terhadap lingkungan dan VOC (senyawa organik yang mudah menguap).
Minyak Silikon dengan Viskositas-Rendah: Tambahkan minyak silikon dengan viskositas-sangat rendah (seperti 10 cSt atau 50 cSt) langsung ke dalam larutan dan aduk. Ini adalah penurunan viskositas permanen; viskositasnya tidak akan pulih.
Keuntungan: Pengurangan viskositas yang signifikan dan penanganan yang mudah.
Kekurangan:
Penggunaan pelarut yang mudah menguap dapat mengubah sifat produk akhir (seperti kandungan padatan).
Berpotensi menimbulkan masalah mudah terbakar, toksisitas, atau VOC.
Memilih pelarut kompatibel yang tepat sangatlah penting; jika tidak, demixing dapat terjadi.
Metode Kimia (Perubahan Struktur Kimia, Tidak Dapat Dibalikkan)
Metode kimia secara permanen mengurangi viskositas minyak silikon dengan mengubah struktur molekulnya.
1. Pengendalian Derajat Polimerisasi (DOP)
Viskositas minyak silikon terutama ditentukan oleh panjang rantai polimernya (yaitu derajat polimerisasi).
Prinsip: Selama sintesis minyak silikon (biasanya melalui polimerisasi pembukaan cincin octamethylcyclotetrasiloxane D4), dengan menambahkan bahan penutup (seperti hexamethyldisiloxane MM) dan mengontrol rasionya, pertumbuhan rantai polimerisasi dapat dikontrol secara aktif, sehingga secara langsung menghasilkan silikon dengan viskositas rendah minyak.
Keuntungan: Ini adalah metode mendasar untuk memperoleh-minyak silikon dengan viskositas rendah dari sumbernya, sehingga menghasilkan produk yang murni.
Kekurangan: Anda harus menjadi produsen minyak silikon atau menentukan viskositas yang diinginkan dari pemasok, daripada melakukan pasca-pemrosesan produk dengan-viskositas tinggi yang sudah ada.
2. Degradasi Geser (Gunakan dengan Hati-hati)
Menerapkan gaya geser mekanis yang kuat pada minyak silikon dapat mengganggu rantai molekul.
Mekanisme: Melalui-pengadukan, penggilingan, homogenisasi berkecepatan tinggi, atau penggunaan dalam peralatan seperti homogenizer-tekanan tinggi, gaya geser yang kuat dapat secara fisik memutus rantai molekul siloksan (Si-O), sehingga mengurangi viskositas secara permanen.
Keuntungan: Dapat mengurangi viskositas secara permanen.
Kekurangan:
Sulit dikendalikan: Tingkat degradasi dan viskositas akhir tidak dapat diprediksi, dan produk yang tidak seragam dengan distribusi berat molekul yang luas dapat dihasilkan.
Potensi Dampak Kinerja: Putusnya rantai molekul dapat mengubah banyak sifat minyak silikon, seperti pelumasan, stabilitas termal, dan hidrofobisitas, seringkali berdampak negatif.
Membutuhkan konsumsi energi yang signifikan.
Penerapan: Ini biasanya merupakan efek samping yang tidak diinginkan (misalnya selama pemompaan agitasi yang kuat) daripada metode pengurangan viskositas yang direkomendasikan.
Rekomendasi Akhir:
Pemanasan Pilihan: Jika tujuan utamanya adalah untuk memfasilitasi pemrosesan, pengangkutan, atau pelapisan, pemanasan adalah metode yang paling aman dan paling direkomendasikan.
Memerlukan Pengurangan Viskositas Permanen: Jika Anda menginginkan produk akhir dengan viskositas rendah secara alami, pendekatan terbaik adalah dengan membeli cairan silikon dengan viskositas rendah secara langsung atau mengencerkannya dengan cairan silikon dengan viskositas tinggi.
Untuk Aplikasi Semprot: Jika pengurangan viskositas sementara diperlukan untuk memfasilitasi aplikasi dan mengembalikan kinerja setelah aplikasi, pengencer khusus yang mengandung siloksan yang mudah menguap (seperti MM) adalah pilihan terbaik.
Gunakan Pelarut dengan Hati-hati: Jika pelarut organik harus digunakan, lakukan{0}}uji kompatibilitas skala kecil terlebih dahulu, dan perhatikan pertimbangan keselamatan dan ventilasi.
Silakan pilih metode yang paling tepat berdasarkan skenario aplikasi spesifik Anda, kondisi peralatan, dan persyaratan produk akhir.
