Silicone: definizioni, storia e usi

siliconi sono un tipo di sintetico polimero, un materiale composto da unità chimiche più piccole e ripetute chiamate monomeri che sono legati insieme in lunghe catene. Il silicone è costituito da una spina dorsale di silicio-ossigeno, con "sidechains" costituite da gruppi idrogeno e / o idrocarburi attaccati agli atomi di silicio. Poiché la sua spina dorsale non contiene carbonio, il silicone è considerato un polimero inorganico, che differisce dai molti biologico polimeri le cui ossa posteriori sono fatte di carbonio.

I legami silicio-ossigeno nella spina dorsale in silicone sono altamente stabili, legandosi insieme più fortemente dei legami carbonio-carbonio presenti in molti altri polimeri. Pertanto, il silicone tende a essere più resistente al calore rispetto ai polimeri organici convenzionali.

I sidechains in silicone rendono il polimero idrofobo, rendendolo utile per le applicazioni che potrebbero richiedere la repulsione dell'acqua. I sidechains, che più comunemente consistono in metile

Il silicone è resistente, facile da fabbricare e stabile su un'ampia gamma di sostanze chimiche e temperature. Per questi motivi, il silicone è stato fortemente commercializzato e viene utilizzato in molti settori, tra cui quello automobilistico, edile, energetico, elettronico, chimico, rivestimenti, tessuti e cura della persona. Il polimero ha anche una varietà di altre applicazioni, che vanno dagli additivi agli inchiostri da stampa agli ingredienti trovati deodoranti.

Il chimico Frederic Kipping ha coniato per la prima volta il termine "silicone" per descrivere i composti che stava fabbricando e studiando nel suo laboratorio. Pensò che avrebbe dovuto essere in grado di produrre composti simili a quelli che potevano essere realizzati con carbonio e idrogeno, poiché silicio e carbonio condividevano molte somiglianze. Il nome formale per descrivere questi composti era "silicoketone", che ha abbreviato in silicone.

Kipping era molto più interessato ad accumulare osservazioni su questi composti che a capire esattamente come funzionavano. Ha trascorso molti anni a prepararli e nominarli. Altri scienziati aiuterebbero a scoprire i meccanismi fondamentali alla base dei siliconi.

Negli anni '30, uno scienziato della società Corning Glass Works stava cercando di trovare un materiale adeguato da includere nell'isolamento per le parti elettriche. Il silicone ha funzionato per l'applicazione grazie alla sua capacità di solidificare sotto il calore. Questo primo sviluppo commerciale ha portato il silicone ad essere ampiamente prodotto.

Sebbene "silicone" e "silicio" siano scritti in modo simile, non sono gli stessi.

Silicone contienesilicio, un elemento atomico con un numero atomico di 14. Il silicio è un elemento naturale con molti usi, in particolare come a semiconduttori nell'elettronica. Il silicone, d'altra parte, è prodotto dall'uomo e non conduce elettricità, in quanto è un isolante. Il silicone non può essere utilizzato come parte di un chip all'interno di un telefono cellulare, sebbene sia un materiale popolare per custodie per telefoni cellulari.

"Silice", che suona come "silicio", si riferisce a una molecola costituita da un atomo di silicio unito a due atomi di ossigeno. Il quarzo è realizzato in silice.

Esistono diverse forme di silicone, che variano nella loro grado di reticolazione. Il grado di reticolazione descrive quanto sono collegate le catene di silicone, con valori più alti che danno come risultato un materiale siliconico più rigido. Questa variabile altera proprietà come la resistenza del polimero e la sua punto di fusione.

Le forme di silicone, così come alcune delle loro applicazioni, includono:

• Fluidi siliconici, chiamati anche oli siliconici, sono costituiti da catene diritte del polimero siliconico senza reticolazione. Questi fluidi hanno trovato impiego come lubrificanti, additivi per vernici e ingredienti nei cosmetici.
• Gel di silicone hanno pochi collegamenti incrociati tra le catene polimeriche. Questi gel sono stati usati in cosmetica e come formulazione topica per il tessuto cicatriziale, poiché il silicone forma una barriera che aiuta la pelle a rimanere idratata. I gel di silicone sono anche usati come materiali per le protesi mammarie e la parte morbida di alcuni solette di scarpe.
• Elastomeri siliconici, chiamate anche gomme siliconiche, includono ancora più legami crociati, producendo un materiale simile alla gomma. Queste gomme hanno trovato impiego come isolanti nell'industria elettronica, guarnizioni nei veicoli aerospaziali e guanti da forno per la cottura.
• Resine siliconiche sono una forma rigida di silicone e con un'alta densità di reticolazione. Queste resine hanno trovato impiego in rivestimenti resistenti al calore e come materiali resistenti agli agenti atmosferici per la protezione degli edifici.

Poiché il silicone è chimicamente inerte e più stabile di altri polimeri, non si prevede che reagisca con parti del corpo. Tuttavia, la tossicità dipende da fattori quali il tempo di esposizione, la composizione chimica, i livelli di dose, il tipo di esposizione, l'assorbimento della sostanza chimica e la risposta individuale.

I ricercatori hanno esaminato la potenziale tossicità del silicone cercando effetti come irritazione della pelle, cambiamenti nel sistema riproduttivo e mutazioni. Sebbene alcuni tipi di silicone abbiano mostrato il potenziale di irritare la pelle umana, gli studi hanno dimostrato che l'esposizione a quantità standard di silicone produce in genere pochi o nessun effetto avverso.

• Il silicone è un tipo di polimero sintetico. Ha una spina dorsale di silicio-ossigeno, con "sidechains" costituite da gruppi idrogeno e / o idrocarburi attaccati agli atomi di silicio.
• La spina dorsale di silicio-ossigeno rende il silicone più stabile rispetto ai polimeri che hanno dorsali carbonio-carbonio.
• Il silicone è resistente, stabile e facile da fabbricare. Per questi motivi, è stato ampiamente commercializzato e si trova in molti articoli di uso quotidiano.
• Il silicone contiene silicio, che è un elemento chimico presente in natura.
• Le proprietà del silicone cambiano con l'aumentare del grado di reticolazione. I fluidi siliconici, che non hanno reticolazione, sono i meno rigidi. Le resine siliconiche, che hanno un alto livello di reticolazione, sono le più rigide.

Freeman, G. G. "I siliconi versatili." Il nuovo scienziato, 1958.

Nuovi tipi di resina siliconica aprono ampi campi di applicazione, Marco Heuer, Industria delle vernici e dei rivestimenti.

“Tossicologia al silicone." Nel Sicurezza delle protesi mammarie al silicone, ed. Bondurant, S., Ernster, V. e Herdman, R. National Academies Press, 1999.

"Siliconi". L'industria chimica essenziale.

Shukla, B. e Kulkarni, R. "Polimeri siliconici: storia e chimica."

"La Technic esplora i siliconi." La tecnica del Michigan, vol. 63-64, 1945, pagg. 17.

Wacker. Siliconi: composti e proprietà.