Silicona
La silicona és un polímer inodor i incolor fet principalment de silici. La silicona és inerta i estable a altes temperatures, el que la fa útil en gran varietat d'aplicacions industrials, com lubrificants, adhesius, impermeabilitzants, i en aplicacions mèdiques, com pròtesis valvulars cardíaques i implants de mames.
En química orgànica i organometàl·lica la silicona és un compost format per oxigens i silicis alternats, i a la vegada aquests darrers enllaçats a un sistema orgànic. Les propietats d'aquesta varia segons el tipus de sistema ogànic del que disposin.
Història
Ladenburg va obtenir per primer oli de silicona al 1872, però el pioner de l'estudi d'aquesta síntesi va ser Kipping iniciant-se en aquest camp al 1901. Tot i això, aquest material no va començar a ser rellevant fins que Staudinger, premi Nobel al 1953, va aconseguir les primeres polimeritzacions. Finalment, Rochow and Müller al 1945 van desenvolupar un mètode força ràpid per a preparar monòmers de silicona.[1]
Propietats físiques
- Gran elasticitat: això es deu a que l'enllaç Si-O-Si és molt flexible.
- Excel·lent resistència a la temperatura (de -80ºC a + 250°C)
- Escassa absorció de la humitat
- Estabilitat dimensional
- Antiadherència
Característiques
- Alta resistència a temperatures extremes.
- Mecànicament estable en un ampli espectre de temperatures.
- Excel·lent antiadherència.
- Apta per a forn, microones i rentavaixelles, i congelador.
- Resistent a l'aigua calenta, detergents i altres substàncies agressives.
- Inodora i insípida (depenent de la formulació).
- Hipoalergènica.
- Higiènica: no afavoreix el creixement de fongs o bacteris.
- Fàcil de netejar.
- No es fon.
- No s'oxida.
- No tòxica.
- Resistència als rajos ultraviolats, a l'ozó i als químics.
- Durabilitat enfront dels cicles de temperatura.
Síntesi de silicones
La reacció fonamental que segueix tota formació d'un polímer de silicona és:
La força directiu d'aquesta hidròlisi correspont a l'enllaç Si-O d'elevada energia:
E(Si-Cl)=381 kJ/mol
E(Si-O)=452 kJ/mol[2]
Depenent del tipus d'organometàl·lic, podrem obtenir més o menys llargada de polímer així com també diferents ramificacions. Per tant, podem tenir diferents reactius:
Síntesi industrial
A la indústria s'utilitzen processos directes, com l'anomenat Rochow-Müller, per la producció de metilclorosilans (els reactius de la síntesi dels polímers de silicona):
MeCl + Si/Cu → MenSiCl4-n
On es treballa a temperatures de 300°C i amb una proporció de 9:1 del catalitzador Si/Cu. El catalitzador augmenta la velocitat de la reacció degut a la polarització negativa del silici degut a la seva unió amb el Cu. Això provoca un augment considerable d'atac electrofílic al Si.
La producció de silicones a escala industrial també empra la hidròlisi de l'organoclorosilà, i per tant, empren tractaments tèrmics en precència de quantitats catalítiques de H2SO4, sovint després d'haver addicionat alguns agents d'encreuament. L'àcid catalític provoca que la reacció vagi cap a la formació d'uns certs productes, i l'agent d'encreuament s'addiciona al polímer en alguns espais d'aquest. Aquest fet és el que dóna una gran varietat de propietats a les silicones.
Referències
- ↑ Elschenbroich, Ch; Salzer, A «Organometallics» (llibre) (en anglès). Editorial VCH, 2ª Ed. ISSN: 0895739836 [Consulta: 15 juny 2009].
- ↑ Lide, D «Handbook of Chemistry and Physics.» (llibre) (en anglès). Editorial CRC Press, 82ª Ed. ISSN: 0849304822 [Consulta: 15 juny 2009].