Siliconi

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

Siliconii (sau polisiloxani ) sunt polimeri anorganici pe baza unui lanț siliciu - oxigen și a unor grupări funcționale organice ( R ) legate de atomii de siliciu. Termenul a indicat inițial compuși având o formulă generică , analog cu cetonele, și s-a crezut că acestea ar putea fi izolate ca compuși monomerici. După descoperirea structurii reale, numele a rămas în uz și este și astăzi, pentru a indica organopolisiloxani. Siliconul a fost sintetizat pentru prima dată în 1907 de Frederick Kipping [1] .

Introducere

În funcție de lungimea lanțului de siloxan, de ramificarea și grupele funcționale ale acestuia, este posibil să se obțină numeroase materiale cu cele mai variate caracteristici.

Pe piață există siliconi de cea mai variată consistență, de la uleios până la gumos, care pot fi împărțiți în diferite clase de aplicare, cum ar fi:

  • lichide
  • emulsii
  • compuși
  • lubrifianți
  • rășini
  • elastomeri
  • materiale plastice

Cauciucurile din silicon

Cauciucurile din silicon sunt mase polimerice formulate care, prin adăugarea unui catalizator adecvat sau a unui agent de vulcanizare , pot fi vulcanizate atât la temperatură ridicată, cât și la temperatura camerei pentru a obține obiecte cu o formă definită, cu toate caracteristicile unui cauciuc. Acestea se numesc HTV ( Vulcanizare la temperatură înaltă ) dacă vulcanizează la temperatură ridicată și RTV ( Vulcanizare la temperatura camerei ) dacă vulcanizează la temperatura camerei.
Pe de altă parte, cauciucurile din silicon lichid sunt denumite cauciuc siliconic lichid LSR, care sunt deosebit de potrivite, datorită vâscozității lor reduse, pentru a fi injectate într-o matriță și sunt în general formate din două componente care trebuie amestecate în momentul transformării. Timpul de întărire a acestor produse variază în funcție de tipul de catalizator sau agent de întărire și de temperatura procesului.

Caracteristicile cauciucurilor din silicon

Din punct de vedere chimic, polimerii siliconici se caracterizează prin două grupe fundamentale:

  • Legături Si-O foarte puternice (mai mari decât CO): acestea oferă inertitate chimică, rezistență la temperaturi și la razele UV
  • Lanțuri organice flexibile formate din lanțuri funcționale alchil (de exemplu metil ): aceasta oferă flexibilitate, vâscozitate scăzută și temperatură de tranziție vitroasă scăzută .

Din acest motiv, cauciucurile din silicon au particularitatea de a fi remarcabil de rezistente la temperatură, atac chimic și oxidare, sunt izolatori electrici excelenți și au tensiuni superficiale reduse. Sunt excelente antiaderente, elastice, rezistente la îmbătrânire și la temperaturi ridicate.

Polimerizare

Prin reacție directă între siliciu și clorură de metil se obțin dimetil clorosilan plus alți distilați. Prin hidrolizarea ulterioară a dimetilclorosilanului se obțin siloxani ciclici și liniari care ulterior polimerizați dau naștere la polisiloxani.

n Si (CH 3 ) 2 Cl 2 + n H 2 O → [Si (CH 3 ) 2 O] n + 2 n HCI

Cel mai comun polimer siliconic este polidimetilsiloxanul (PDMS).

Polidimetilsiloxan

Polimerii de silicon sunt utilizați pentru numeroase aplicații, în special pentru obținerea de cauciucuri de silicon, pentru producția cărora sunt adăugați la silice de armare și ca fază staționară pentru coloanele cromatografice lichide (LC; HPLC)

Policondensare

Cauciucurile pentru policondensare se încrucișează chiar și la temperatura camerei, în general cu catalizatori pe bază de staniu , prin urmare nu sunt supuse unor riscuri mari de inhibare sau otrăvire. Cu toate acestea, reacția este mai lentă și, prin urmare, sunt supuse unor fenomene de reticulare întârziate.

Reticulare prin condensare
Polimerizarea suplimentară a unui polimer generic de silicon

Poliadiție

Vulcanizarea poliadiției este tehnologia utilizată în prezent pentru anvelopele LSR și este din ce în ce mai utilizată și pentru anvelopele HTV. Cauciucurile din poliadiție se încrucișează chiar și la temperatura camerei cu catalizatori de platină și pot fi supuse riscurilor de otrăvire dacă sunt puse în contact cu metale grele sau alte substanțe, dar vulcanizarea este foarte rapidă și randamentul este aproape de 100%.

Vulcanizarea peroxidului

Această tehnologie este încă utilizată pe scară largă pentru anvelopele HTV. Agenții de vulcanizare utilizați sunt peroxizi organici care, descompunându-se la temperaturi ridicate, dau naștere punții de etilenă între lanțurile polimerice. La sfârșitul transformării, este adesea necesar un proces suplimentar numit post-vulcanizare, datorită prezenței unor reziduuri de reacție.

Pe de altă parte, silicoanele obținute prin procesul de platină sunt în general „mai curate” și utilizate, printre altele, în aplicații medicale.

Reticulare foto

Există, de asemenea, sisteme de reticulare catalizate de lumină UV care nu necesită temperaturi ridicate.

Unul se bazează pe siliconi acrilat și legături încrucișate prin mecanism radical, cu o reacție destul de rapidă. Cu toate acestea, este necesar ca procesul să fie inert într-o atmosferă de azot, deoarece oxigenul din atmosferă ar determina oprirea reacției.

Cealaltă metodă se bazează pe epoxi-siliconi și se vulcanizează în prezența inițiatorilor cationici și nu necesită o atmosferă inertă, totuși este mai lentă și suferă fenomene post-polimerizare. De asemenea, este supus unei otrăviri potențiale de către agenții alcalini prezenți în sistem.

Utilizări

Versatilitatea siliconilor le face utilizabile în cele mai diverse sectoare, de exemplu:

Notă

  1. ^ Cronologia secolului al XX-lea, mari manuale Newton

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității Tezaur BNCF 21252