오일에 대해서

• Q

  실리콘 오일 중에는 물에 대한 용해성이 좋은 것도 있는데 실리콘 오일은 물에 용해 되는 것인가요?

  디메틸 실리콘 오일 등은 물에 용해되지 않지만, 폴리 에테르 변성 실리콘 오일 중에는 물에 용해 되는 것도 있습니다. 디메틸 실리콘 오일도 유화제를 첨가함으로써 물에 분산 시킬 수 있습니다.
  
  다만 실리콘 오일은 기본적으로는 물에는 용해되지 않는다고 보아야 합니다.
  
• Q

  실리콘 오일이 용해되는 것, 용해 되지 않는 것에는 어떤 것이 있나요?

  유사한 물질끼리 잘 용해되는 것처럼 실리콘 오일은 화학구조상, 극성이 작은 물질이므로 일반 용해도 파라미터 (SP치) 의 작은 무극성 용매, 예를 들어 방향족 계열 용제 (예, 톨루엔, 크실렌 )에는 매우 잘 용해 됩니다. 반대로 극성으로 용해도 파라미터가 10 이상인 용제 (예, 메탄올, 에탄올, 물)에는 거의 용해되지 않습니다.
• Q

  유사한 물질끼리 잘 용해된다는 것은 실리콘 오일끼리는 잘 섞인다고 봐도 되는 것인가요?

  기본적으로는 그렇습니다. 같은 디메틸 실리콘 오일이라도 분자량 (점도)가 작은 것일수록 용해성 성질이 있습니다. 따라서 0.65CS 등은 용매의 역할로 사용되는 경우도 있습니다. 그러나 실리콘 오일의 용해성은 페닐기 함량에도 크게 좌우되어 페닐기 함유량이 적은 메틸 페닐 실리콘 오일(5mol%이하)과 디메틸 실리콘 오일(100cst) 과는 잘 용해되지만 페닐기 함유량이 높아지거나 고 점도 메틸 페닐 실리콘 오일과 디메틸 실리콘 오일은 서로 용해되지 않고 백탁현상이 생기는 경우가 있으므로 주의가 필요합니다.
• Q

  에멀젼 제품의 경우, 실리콘 오일이 물에 용해되어있는 것은 왜 그런가요?

  용해되어 있는 것은 아니고 유화제를 첨가하여 분산시켜놓은 것입니다. 유화제에는 주로 계면 활성제가 사용됩니다. 계면활성제는 물과 결합하기 쉬운 친수기와 실리콘 오일 같은 종류(소수성이 있는 것)와 결합하기 쉬운 소수기의 상반되는 성질을 함께 가지고 있는 물질로, 반발하는 두경계면에 흡착되어 계면 에너지(표면장력)을 저하시키는 작용을 하고 있습니다. 즉, 계면 활성제는 물과 실리콘 오일의 양친매성을 지니고 있는 것입니다. 이러한 계면 활성제는 실리콘 오일을 변성시켜 만들 수 있습니다.
• Q

  실리콘 오일은 어떤 용도로 응용 되고 있나요?

  섬유처리제, 화장품, 이형제, 박리지, 소포제, 도료 등 폭넓은 용도로 활용되고 있습니다.
• Q

  실리콘 오일의 점도를 계산하는 법이 있나요?

  적은 샘플로도 저점도의 디메틸 폴리실록산으로 점도를 구할 수 있는 편리한 방법이 있습니다.
  계산방법
  1. 1g/100ml농도의 디메틸 폴리실록산의 톨루엔 용액으로 비점도 η sp(25℃)을 구합니다.
  η sp=(η/η 0)-1 ※η 0:톨루엔의 점도, η:용액의 점도
  2. 다음에 η sp를 Huggins의 관계식에 대입하면 고유 점도(η)을 구합니다.
  η sp=(η)+K'(η)2 ※K':Huggins의 상수 K'=0.3((η)=1~3때 적응)
  [참고 문헌] 中牟田、日化、77 588［1956］
  3. (η)을 A.Kolorlov등의 식에 대입하고 분자량 M을 구합니다.
  (η)＝0.215×〖10〗^(-4) M^0.65
  [참고 문헌]Doklady Akad.Nauk.USSR..89 65[1953]
  4. 마지막으로 M을 A.J.Barry식에 대입하여 오일의 점도를 구합니다.
  logη=1.00+0.0123M^0.5
  [참고 문헌]J.Appl.physics.17.1020[1946]
  
• Q

  실리콘 오일끼리 혼합하여 원하는 점도를 만들 수 있을까요?

  신에츠 실리콘 오일에는 여러 종류의 표준 점도품이 있습니다. 그러나 원하는 점도의 제품이 없는 경우는 다른 점도의 제품 2개를 혼합하여 원하는 점도의 실리콘 오일을 만들 수 있습니다.
  *조정 방법
  아래 그래프를 사용합니다.
  (혼합하는 실리콘 오일은 되도록 원하는 점도와 가까운 점도의 제품들을 사용하고 각각의 오일의 사용량(비율)을 읽을 때에는 왼쪽축 점도의 오일은 상단축의 값, 오른쪽축 점도의 오일은 하단축의 값을 읽어줍니다. )
  세로축은 동점도를 나타내는 눈금, 가로축은 사용량(중량%)을 나타내는 눈금입니다. 눈금에 없는 1만 mm²/s(〖10〗^4)이상일 때는, 그래프를 하향으로 평행 이동시켜 사용합니다. 이때, 세로축의 평행 이동만 하여, 상단, 하단(중량%)눈금은 그대로 읽어주면 됩니다(사용 사례 2참조). 또 사용량(중량%)눈금은 왼쪽 점도의 오일은 상단의 눈금을 읽고 오른쪽 점도의 오일은 하단의 눈금을 읽습니다. 반대로 읽으면 원하는 점도의 제품을 만들 수 없으므로 주의해 주시기 바랍니다.
  
  *사용 사례 1 : 표준 점도품 1,000mm²/s와 300mm²/s를 혼합하여 600mm²/s의 오일을 만드는 경우
  1. 왼쪽축의 1,000mm²/s(1×〖10〗^3)의 눈금과 오른쪽축의 300mm²/s(3×〖10〗^2)의 눈금을 두 점을 직선으로 연결합니다.
  2. 600mm²/s(6×〖10〗^2)(원하는 점도품)의 눈금으로 수평선을 그었을 때 1번에 그린 직선과의 교점을 찾아줍니다. 그 교점에서 상단축과 하단축을 잇는 수직선을 그리고 사용량(중량%) 눈금을 읽어줍니다.
  3. 즉 300mm²/s를 42.5중량(하단축의 눈금에서)1,000mm²/s를 57.5중량%(상단축의 눈금)를 혼합하면 동점도가 600mm²/s인 오일을 얻을 수 있습니다.
  
  *사용 사례 2 : 표준 점도품 30만 mm²/s으로 5만 mm²/s를 혼합하여 20만 mm²/s의 오일을 만드는 경우
  그래프에는 30만 및 5만의 눈금이 없기 때문에 좌표를 평행 이동한 눈금을 읽어줍니다.
  1. 30만mm²/s 점도를 왼쪽축의 3×〖10〗^3의 눈금과, 5만 mm²/s 점도는 오른쪽 5×〖10〗^2의 눈금을 이어줍니다. (30만 mm²/s는 3×〖10〗^5 (30만)을 〖10〗^2(3×〖10〗^5 ÷3×〖10〗^3＝〖10〗^2)만큼 이동하여 3×〖10〗^3 값을, 5만 mm²/s 역시 〖10〗^2（5×〖10〗^5÷5×〖10〗^2＝〖10〗^2)만큼 좌표를 이동하여 5×〖10〗^2 값을 이어주므로 좌표를 평행이동 시킨 것이 됩니다.）
  2. 두 점을 직선으로 이은 직선과 20만 mm²/s(원하는 점도품), 즉 2×〖10〗^3（〖10〗^2 만큼 평행이동)의 수평선과의 교점을 찾아줍니다. 사례1과 마찬가지로 상단, 하단축의 사용량(중량%)눈금을 읽어줍니다.
  3. 30만 mm²/s는 상단축 눈금을 참고하여 77중량%, 5만 mm²/s는 하단축 눈금을 참고하면 23중량% 라는 값을 얻을 수 있습니다.
  <그래프 사진 첨부 또는 링크>
  
• Q

  성형품의 표면의 실리콘 오일을 제거하려면 어떻게 해야 하나요?

  실리콘 오일 (디메틸 실리콘 오일)을 제거하려면 몇 가지 방법이 있습니다.
  *용제로 세척
  실리콘 오일을 용해하는 용제 (하단 목록 참조) 을 이용하여 세척하실 수 있습니다. 또한 플라스틱 류, 특히 스티로폼, 아크릴 수지 들은 내용제성이 좋지 않기 때문에 용제의 선택에 주의 해 주시기 바랍니다.
  *세제로 세정
  완전히 제거하려면 시간이 걸리지만 중성세제 등을 이용하여 브러쉬로 충분히 문질러줍니다. 중성 세제의 농도가 낮으면 제거에 시간이 더 소요가 되므로 가능한 고농도로 사용하십시오.
  <참고 : KF-96-100CS 의 각종 용제와 용해성 링크>
  
• Q

  실리콘 오일의 탈수 처리 방법을 알려주세요

  탈수에는 가열, 진공가열, 건조불활성 가스의 주입 또는 탈수제를 이용하는 방법 등이 있습니다.
  *가열에 의한 방법
  수분 때문에 탁해진 경우, 100ppm 이하까지 수분을 없앨 때는 진공 속에서 100℃~150℃로 가열하거나 또는 가열하면서 건조한 불활성 가스를 불어넣는 방법으로 탈수할 수 있습니다. 가열할 때는 가급적 오일 층을 얇게 하면 효과가 있습니다. 냉각 후 탁해졌던 것이 사라지면 탈수가 된 것입니다.
  또, 전기 절연유로서 높은 내전압이 요구되는 경우에는, 진공 속에서 가열하거나, 가열하면서 불활성 가스를 불어넣는 방법 등으로 탈수할 수 있습니다. 감압 하에서 가열 시 오일 층을 최대한 얇게 하고, 교반이나 진동을 줌으로써 탈수 속도를 높일 수 있습니다.
  *탈수제(실리카겔)을 이용하는 방법
  실리콘오일에 다량의 물이 혼입되어 용기의 바닥에 물이 괴어있거나 혼탁이 있을 때는 탈수제를 사용하여 쉽게 탈수할 수 있습니다.
  물을 제거한 뒤 완전히 건조한 실리카 겔을 투입하여 강하게 교반하거나 진동을 주어 완전히 투명하게 합니다. 탈수가 끝나면 실리카 겔을 침강시키고 투명한 실리콘 오일을 사용합니다.
  
• Q

  유리류 등의 발수 처리제로서 열 처리를 할 때 주의점이 있나요?

  우선 실리콘 오일은 열 산화 안정성에 뛰어나기 때문에 열 처리를 할 경우는 300℃ 정도의 고온 처리가 필요합니다. 또한 그 외에도 몇 가지 주의점이 있습니다.
  *점도
  일반적으로 발수 처리용에는 100~150mm²/s 의 점도가 적당합니다.
  *도포 두께, 농도, 희석제
  도포두께는 표면에 실리콘이 일정하게 도포된 정도가 좋으며 유리는 2~5%, 세라믹 도자기는 3~7% 의 농도를 기준으로 희석해 주세요.
  * 열처리 방법
  도포한 기본 자재는 열처리를 하기 전에 용제를 완전히 제거하기 위하여 공기 건조 또는 50~70℃의 온도로 가열 건조시키세요. 열처리 조건은 200~350℃에서 5~20분이지만 피 처리물에 따라 다릅니다. 300℃, 5분을 표준으로 최적조건을 찾아주시면 됩니다.
  *피 처리물 세척
  피 처리물의 표면 상태에 따라서 처리 용액이 도포가 잘 되지 않을 수 있습니다. 이러한 경우에는 용제를 바꾸거나, 알코올(에탄올, 프로판올, 부탄올 등)을 약간 더해보십시오. 희석제로 인화성이 있는 용제를 사용하는 경우는 직접 열을 가하는 히터의 사용을 피해야 합니다.
  또한 염소화 용매가 잔류한 채로 열처리 시, 유해가스 발생 우려가 있습니다. 다른 용제또한 잔류하면 폭발의 위험이 있기 때문에 열처리 시 밀폐하지 마십시오.
  ※ 신에츠 실리콘 중에서 유리류 등의 발수처리제로 사용할 수 있는 제품은 KF-96, KF-99, KMK-740T, KC-88, KC-89, KR-251, KR-252, KR-282 등이 있습니다.