Σιλικόνη
Οι σιλικόνες είναι αδρανείς, συνθετικές ενώσεις με ποικιλία μορφών και χρήσεων. Τυπικά είναι θερμοάντοχες και μοιάζουν με μαστίχα, χρησιμοποιούνται σε σφραγιστικά, κόλλες, λιπαντικά, ιατρικές εφαρμογές, μαγειρικά σκεύη και μόνωση.
Οι σιλικόνες είναι πολυμερή που βασίζονται σε αλυσίδες πυριτίου - οξυγόνου και επίσης περιέχουν άνθρακα, υδρογόνο και κάποιες φορές άλλα στοιχεία. Μερικές κοινές μορφές περιλαμβάνουν λάδια σιλικόνης, γράσα σιλικόνης, μαστίχα σιλικόνης, ρητίνες σιλικόνης και στεγανοποιητικό σιλικόνης.[1]
Ιδιότητες Επεξεργασία
Οι σιλικόνες επιδεικνύουν πολλά χρήσιμα χαρακτηριστικά, που συμπεριλαμβάνουν:[1]
- Χαμηλή θερμική αγωγιμότητα
- Χαμηλή χημική δραστικότητα
- Χαμηλή τοξικότητα
- Θερμική σταθερότητα (σταθερότητα των ιδιοτήτων τους σε ένα πλατύ εύρος θερμοκρασιών −100 έως 250 °C).
- Ικανότητα απώθησης νερού και σχηματισμό υδατοστεγών μονώσεων.
- Δεν κολλά σε πολλά υποστρώματα, αλλά προσκολλάται πολύ καλά σε άλλα, π.χ. γυαλί.
- Δεν υποστηρίζει μικροβιολογική ανάπτυξη.
- Αντιστέκεται σε οξυγόνο, όζον και υπεριώδη ακτινοβολία. Αυτή η ιδιότητα έχει οδηγήσει σε εκτεταμένη χρήση των σιλικονών στην κατασκευαστική βιομηχανία (π.χ. επιστρώσεις, αντιπυρική προστασία, μονώσεις τζαμιών) και στην αυτοκινητοβιομηχανία (εξωτερικά παρεμβύσματα, εξωτερικό στολισμό).
- Ιδιότητες ηλεκτρικής μόνωσης. Επειδή η σιλικόνη μπορεί να μορφοποιηθεί σε ηλεκτρικά μονωτικό ή αγώγιμο υλικό, είναι κατάλληλο για μια πλατιά περιοχή ηλεκτρικών εφαρμογών.
- Υψηλή διείσδυση αερίου: στη θερμοκρασία δωματίου (25 °C), η διαπερατότητα της μαστίχας σιλικόνης για αέρια όπως οξυγόνο είναι περίπου 400 φορές μεγαλύτερη [εκκρεμεί παραπομπή] από την βουτυλομαστίχα, κάνοντας τη σιλικόνη χρήσιμη για ιατρικές εφαρμογές στις οποίες επιθυμείται αυξημένος αερισμός. Συνεπώς, οι μαστίχες σιλικόνης δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν εκεί όπου χρειάζονται αεροστεγείς μονώσεις.
Ιστορικό Επεξεργασία
| Η ενότητα αυτή είναι κενή, ανεπαρκώς ανεπτυγμένη ή ανολοκλήρωτη. Η βοήθειά σας είναι καλοδεχούμενη! |
Ο χημικός Frederick Kipping πρωτοπόρησε στη μελέτη των οργανικών ενώσεων των (οργανοπυριτικών) σιλικονών και δημιούργησε τον όρο "σιλικόνη".[2]
Χημεία Επεξεργασία
Πιο σωστά λέγεται πολυμερισμένο σιλοξάνιο ή πολυσιλοξάνια, οι σιλικόνες είναι μικτά ανόργανα-οργανικά πολυμερή με χημικό τύπο [R2SiO]n, όπου R είναι μια οργανική ομάδα όπως μεθυλομάδα, αιθυλομάδα, ή φαινυλομάδα. Αυτά τα υλικά αποτελούνται από έναν σκελετό ανόργανου πυριτίου-οξυγόνου (⋯-Si-O-Si-O-Si-O-⋯) με οργανικές πλευρικές ομάδες προσαρτημένες στα άτομα πυριτίου που είναι τετρασθενές.
Σε κάποιες περιπτώσεις, οι οργανικές πλευρικές ομάδες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να συνδέσουν δύο ή περισσότερους από αυτούς τους σκελετούς -Si-O- μαζί. Με διάφορα μήκη αλυσίδων -Si-O-, πλευρικών ομάδων και διασταυρώσεων, μπορεί να συντεθούν σιλικόνες με πλατύ εύρος ιδιοτήτων και σύστασης. Μπορεί να διαφέρουν σε πυκνότητα από υγρό μέχρι γέλη, μαστίχα ή σκληρό πλαστικό. Το πιο κοινό σιλοξάνιο είναι γραμμικό πολυδιμεθυλοσιλοξάνιο (PDMS), ένα λάδι σιλικόνης. Η δεύτερη μεγαλύτερη ομάδα υλικών σιλικόνης βασίζεται σε ρητίνες σιλικόνης, που σχηματίζονται με διακλάδωση και κλωβοειδή ολιγοσιλοξάνια.
Ορολογία Επεξεργασία
Η σιλικόνη δεν πρέπει να συγχέεται με το χημικό στοιχείο πυρίτιο, ένα κρυσταλλικό μεταλλοειδές που χρησιμοποιείται ευρέως στους υπολογιστές και σε άλλες ηλεκτρονικές συσκευές. (Στα αγγλικά το πυρίτιο είναι Silicon, ενώ η σιλικόνη Silicone). Αν και οι σιλικόνες περιέχουν άτομα πυριτίου, περιλαμβάνουν επίσης άνθρακα, υδρογόνο, οξυγόνο και ίσως και κάποια άλλα είδη ατόμων και έχουν διαφορετικές φυσικές και χημικές ιδιότητες από το πυρίτιο.
Ο F. S. Kipping δημιούργησε τη λέξη "σιλικόνη" το 1901 για να περιγράψει το πολυδιφενυλοσιλοξάνιο κατ' αναλογία με τον τύπο του, Ph2SiO (το Ph αντιστοιχεί στο phenyl, C6H5), ως προς τον τύπο της κετόνης βενζοφαινόνη, Ph2CO. Ο Kipping ήξερε καλά ότι το πολυδιφαινυλοσιλοξάνιο είναι πολυμερικό, ενώ η βενζοφαινόνη είναι μονομερική και σημείωσε ότι το Ph2SiO και το Ph2CO είχαν πολύ διαφορετική χημεία.[3][4]
Μια αληθινή ομάδα σιλικόνης με διπλό δεσμό μεταξύ οξυγόνου και πυριτίου δεν υπάρχει συνήθως στη φύση· οι χημικοί βρήκαν ότι το άτομο πυριτίου σχηματίζει συνήθως απλούς δεσμούς με καθένα από τα δύο άτομα του οξυγόνου, αντί για έναν διπλό δεσμό με ένα μοναδικό άτομο. Τα πολυσιλοξάνια είναι μεταξύ των πολλών ουσιών που συνήθως είναι γνωστές ως "σιλικόνες".
Τα μόρια που περιέχουν διπλούς δεσμούς πυριτίου-οξυγόνου υπάρχουν και λέγονται σιλανόνες. Πολλές σιλανόνες έχουν μελετηθεί σε απομόνωση μήτρας αργού[5] και στην αέρια φάση, αλλά είναι πολύ δραστικοί.[6] Παρά τη δραστικότητά τους, οι σιλανόνες είναι σημαντικές ως ενδιάμεσες ενώσεις σε διεργασίες αέριας φάσης όπως χημική απόθεση ατμού στη μικροηλεκτρονική παραγωγή, στο σχηματισμό κεραμικών με καύση,[7] και στην αστροχημεία.[8]
Σύνθεση Επεξεργασία
Διοξείδιο του πυριτίου, κοινό στον ψαμμίτη, στην άμμο παραλίας και παρόμοια φυσικά υλικά, είναι το αρχικό υλικό από το οποίο παράγονται οι σιλικόνες. Οι σιλικόνες συντίθενται από χλωροσιλάνια, τετρααιθοξυσιλάνια και σχετικές ενώσεις.
Στην παραγωγή του πολυδιμεθυλοσιλοξάνιου, το αρχικό υλικό είναι διμεθυλοδιχλωροσιλάνιο, που αντιδρά με νερό ως εξής:
- n Si(CH3)2Cl2 + n H2Ο → [Si(CH3)2O]n + 2n HCl
Ο πολυμερισμός παράγει τυπικά, γραμμικές αλυσίδες καλυμμένες με Si-Cl ή ομάδες (σιλανόλης) Si-OH. Σε διαφορετικές συνθήκες το πολυμερές είναι κυκλικό και όχι αλυσίδα.[1]
Για εφαρμογές καταναλωτή όπως στεγανοποιητικά χρησιμοποιούνται αιθανικά σιλύλια αντί για χλωρίδια σιλύλιου. Η υδρόλυση των αιθανικών παράγει το λιγότερο επικίνδυνο αιθανικό οξύ (το οξύ που βρίσκεται στο ξύδι) καθώς παράγεται προϊόν με πολύ πιο αργή διαδικασία σκλήρυνσης. Αυτή η χημεία χρησιμοποιείται σε πολλές εφαρμογές καταναλωτή, όπως ως σιλικόνη καλαφατίσματος και κόλλας.
Κλάδοι ή διασταυρώσεις στην αλυσίδα του πολυμερούς μπορούν να εισαχθούν χρησιμοποιώντας πρόδρομα σιλάνια με περισσότερες ομάδες σχηματισμού οξέος και λιγότερες μεθυλομάδες, όπως μεθυλοτριχλωροσιλάνια. Ιδανικά, κάθε μόριο μιας τέτοιας ένωσης γίνεται σημείο διακλάδωσης. Αυτή η διεργασία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή σκληρών ρητινών σιλικόνης. Παρόμοια, οι πρόδρομοι με τρεις μεθυλομάδες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να περιορίσουν τη μοριακή μάζα, αφού κάθε τέτοιο μόριο έχει μόνο μία θέση αντίδρασης και έτσι σχηματίζει το τέλος της αλυσίδας του σιλοξάνιου. Οι σύγχρονες ρητίνες σιλικόνης γίνονται γενικά χρησιμοποιώντας τετρααιθοξυσιλάνιο, που αντιδρά πιο ήπια και ελέγχεται πιο εύκολα από τα χλωροσιλάνια.
Καύση Επεξεργασία
Όταν η σιλικόνη καίγεται σε αέρα ή οξυγόνο, σχηματίζει διοξείδιο του πυριτίου ως λευκή σκόνη, απανθράκωμα και διάφορα αέρια. Αυτή η εύκολα διασπειρόμενη σκόνη λέγεται μερικές φορές καπνιά πυριτίας (silica fume).
Χρήσεις Επεξεργασία
Οι σιλικόνες χρησιμοποιούνται σε πολλά προϊόντα. Η Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry καταλογοποιεί τις παρακάτω κύριες κατηγορίες εφαρμογών: ηλεκτρικές (π.χ., μόνωση), ηλεκτρονικές (π.χ. επιστρώματα), οικιακές (π.χ., μονωτικά για μαγειρικές συσκευές), οχημάτων (π.χ. παρεμβύσματα), αεροπλάνων (π.χ., στεγανοποιητικά), μηχανές γραφείου (π.χ. πατάκια πληκτρολογίων), ιατρικές/οδοντιατρικές (π.χ, καλούπια αποτύπωσης δοντιών), υφάσματα/χαρτί (π.χ., επιστρώματα). Για αυτές τις εφαρμογές, εκτιμάται ότι παρήχθησαν το 1991 400.000 τόνοι σιλικονών. Συγκεκριμένα παραδείγματα, και μικρά και μεγάλα παρουσιάζονται παρακάτω.[1]
Αυτοκίνητα Επεξεργασία
Στον τομέα του αυτοκινήτου, τα γράσα σιλικόνης χρησιμοποιούνται τυπικά ως λιπαντικά για για ενώσεις φρένων επειδή είναι σταθερά σε υψηλές θερμοκρασίες, δεν είναι διαλυτά και είναι πολύ λιγότερο πιθανό από άλλα λιπαντικά να αλλοιωθούν. Τα καλώδια ανάφλεξης μονώνονται με πολλές στρώσεις σιλικόνης για να αποτρέψουν τις σπίθες να μεταπηδήσουν σε γειτονικά καλώδια, προκαλώντας αστοχίες. Κάποιες φορές χρησιμοποιούνται σωλήνες σιλικόνης στα συστήματα εισόδου οχημάτων (ειδικά για μηχανές με εξαναγκασμένη επαγωγή). Φύλλα σιλικόνης χρησιμοποιούνται για την κατασκευή παρεμβυσμάτων σε μηχανές αυτοκινήτων, κιβώτια ταχυτήτων και σε άλλες συσκευές. Τα εργοστάσια κατασκευής του σώματος οχημάτων και τα βαφεία αποφεύγουν τις σιλικόνες, επειδή μπορεί να προκαλέσουν "μάτια ψαριού (fish eyes)", μικρούς, κυκλικούς κρατήρες στο χρώμα. Επιπλέον, ενώσεις σιλικόνης όπως μαστίχες σιλικόνης χρησιμοποιούνται ως επιστρώματα και στεγονοποιητικά για αερόσακους· η υψηλή δύναμη της μαστίχας σιλικόνης την κάνει μια άριστη κόλλα/μονωτικό για αερόσακους υψηλής πρόσκρουσης. Οι πρόσφατες τεχνολογικές πρόοδοι επιτρέπουν άνετη χρήση της σιλικόνης σε συνδυασμό με θερμοπλαστικά για να βελτιώσουν την αντίσταση σε γρατσουνιές και φθορές και μειωμένο συντελεστή τριβής.
Επιστρώσεις Επεξεργασία
Στιβάδες σιλικόνης είναι δυνατόν να αναπτυχθούν ως υδρόφοβη επίστρωση σε επιφάνειες ανόργανου γυαλιού και άλλων υλικών με βάση το διοξείδιο του πυριτίου.
Πολλά υφάσματα είναι δυνατόν να καλυφθούν ή εμποτιστούν με σιλικόνη με αποτέλεσμα αδιάβροχα υλικά όπως το, βασιζόμενο σε ίνες πολυαμιδίου (nylon), silnylon
Σκεύη μαγειρικής Επεξεργασία
- Ως υλικό χαμηλής μόλυνσης και μη τοξικό, οι σιλικόνες μπορούν να χρησιμοποιηθούν όπου απαιτείται επαφή με τροφή. Οι σιλικόνες γίνονται σημαντικά προϊόντα στη βιομηχανία σκευών μαγειρικής και ψησίματος.
- Οι σιλικόνες χρησιμοποιούνται ως μονωτικό σε θερμοάντοχα πυρίμαχα γάντια και παρόμοια αντικείμενα· όμως, είναι περισσότερο θερμοαγώγιμα από παρόμοια προϊόντα μικρότερης πυκνότητας με βάση τις ίνες. Τα γάντια φούρνου από σιλικόνη μπορούν να αντέξουν θερμοκρασίες μέχρι 260 °C (500 °F), επιτρέποντας να φτάσουν σε ζεματισμένο νερό.
- Φόρμες για σοκολάτα, πάγο, μπισκότα, τηγανίτες και ποικίλες άλλες τροφές.
- Αντικολλητικά επαναχρησιμοποιήσιμα υλικά (mats) που χρησιμοποιούνται σε λαμαρίνες (baking sheets).
- Άλλα προϊόντα όπως ατμομάγειρες, βραστήρες αυγών, καπάκια κουζινικών σκευών, πυρίμαχα γάντια, σιδεροστιές και πατάκια.
Αποαφρισμός Επεξεργασία
Οι σιλικόνες χρησιμοποιούνται ως ενεργές ενώσεις σε αποαφριστικά λόγω της χαμηλής τους διαλυτότητας στο νερό και των καλών ιδιοτήτων διάχυσης.
Ξηρός καθαρισμός Επεξεργασία
Η υγρή σιλικόνη μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως διαλύτης ξηρού καθαρισμού, παρέχοντας μια εναλλακτική λύση στον διαλύτη τετραχλωροαιθένιο που περιέχει χλώριο. Η χρήση σιλικονών σε ξηρό καθαρισμό μειώνει την περιβαντολογική επίδραση σε μια βιομηχανία υψηλής μόλυνσης.
Ηλεκτρονικά Επεξεργασία
Τα ηλεκτρονικά υλικά περιβάλλονται μερικές φορές από σιλικόνη για να αυξήσουν τη σταθερότητα ως προς την μηχανική και ηλεκτρική καταπόνηση, ακτινοβολία και δόνηση.
Οι σιλικόνες χρησιμοποιούνται όπου ζητείται διάρκεια και υψηλή απόδοση από υλικά κάτω από έντονες συνθήκες, όπως στο διάστημα (τεχνολογία δορυφόρων). Επιλέγονται έναντι της ενθυλάκωσης πολυουρεθάνης ή εποξικού όταν απαιτείται μια ευρεία περιοχή θερμοκρασίας λειτουργίας (−65 έως 315 °C). Οι σιλικόνες έχουν επίσης το πλεονέκτημα της μικρής εξώθερμης ανύψωσης της θερμοκρασίας κατά τη διάρκεια της ωρίμανσης, χαμηλή τοξικότητα, καλές ηλεκτρικές ιδιότητες και υψηλή καθαρότητα.
Η χρήση των σιλικονών στα ηλεκτρονικά δεν είναι χωρίς προβλήματα, όμως. Οι σιλικόνες είναι σχετικά ακριβές και μπορούν να δεχτούν επίθεση από διαλύτες. Οι σιλικόνες μεταναστεύουν εύκολα είτε ως υγρές είτε ως ατμοί σε άλλα υλικά.
Η μόλυνση με σιλικόνη των επαφών ηλεκτρικών διακοπτών μπορεί να οδηγήσει σε αποτυχίες προκαλώντας αύξηση της αντίστασης της επαφής, συχνά προς το τέλος της ζωής της επαφής, πολύ μετά την ολοκλήρωση οποιασδήποτε δοκιμής.[9][10] Η χρήση προϊόντων ψεκασμού με βάση τη σιλικόνη σε ηλεκτρονικές συσκευές κατά τη διάρκεια συντήρησης ή επισκευών μπορεί να προκαλέσει μεταγενέστερες αστοχίες.
Αντιπυρικά (Firestops) Επεξεργασία
Ο αφρός σιλικόνης έχει χρησιμοποιηθεί σε κτίρια της Βόρειας Αμερικής σε μια προσπάθεια πυράντοχου σφραγίσματος ανοιγμάτων μέσα σε πυρίμαχους τοίχους και δάπεδα για να αποτρέψουν τη διάδοση της φλόγας και καπνού από ένα δωμάτιο σε ένα άλλο. Τα πλεονεκτήματα περιλαμβάνουν ελαστικότητα και υψηλή διηλεκτρική αντοχή. Πλην όμως οι αφροί σιλικόνης είναι καύσιμα υλικά, τα οποία μάλιστα χαρακτηρίζονται από δυσκολία κατασβέσεως και σημαντική παραγωγή καπνού.
Οι αντιπυρικοί αφροί σιλικόνης έχουν αποτελέσει αντικείμενο αντιπαραθέσεων διότι καίγονται, παράγουν σημαντική ποσότητα καπνού και σε κάποιες περιπτώσεις πιθανώς απελευθερώνουν υδρογόνο (στο οποίο οφείλονται οι κυψέλες της αφρώδους δομής), είναι δυνατόν να συρρικνωθούν (με αποτέλεσμα να μην λειτουργούν πλέον ως φραγμοί) ή να εμφανίζουν ρωγμές.
Αντιπυρικές σιλικόνες χρησιμοποιούνται επίσης στα αεροσκάφη.
-
Αντλία σιλικόνης "ανάμειξης αφρού" που χρησιμοποιείται για την εφαρμογή αντιπυρικών υλικών αφρού σιλικόνης. -
Ελαττωματική εγκατάσταση αντιπυρικού αφρού σιλικόνης στο Calgary Sewage Treatment Plant στον Καναδά κατά τη δεκαετία του 1980. Το αφρώδες υλικό, το οποίο εφαρμόστηκε για την κάλυψη του ανοίγματος πάνω από την αντιπυρική θύρα, αναπτύχθηκε κατά μη ενδεδειγμένο τρόπο.
Λιπαντικά Επεξεργασία
Τα λιπαντικά σιλικόνης χρησιμοποιούνται για πολλούς σκοπούς, όπως σε τμήματα αλυσίδων δικύκλων, σε τμήματα αεροβόλων όπλων και σε ένα πλατύ φάσμα άλλων μηχανισμών. Τυπικά, ένα ξηρό λιπαντικό παραδίδεται μαζί με έναν μεταφορέα διαλύτη για να διεισδύσει στον μηχανισμό. Ο διαλύτης έπειτα εξατμίζεται, αφήνοντας μια καθαρή μεμβράνη που λιπαίνει, αλλά δεν έλκει βρώμα και χοντρή άμμο όσο ένα λιπαντικό με βάση το λάδι ή ένα άλλο παραδοσιακό "υγρό" λιπαντικό.
Τα προσωπικά λιπαντικά σιλικόνης είναι επίσης διαθέσιμα για ιατρικές διαδικασίες ή ερωτική δραστηριότητα. Δείτε παρακάτω.
Ιατρική Επεξεργασία
Η σιλικόνη χρησιμοποιείται στη μικρορευστονική, στεγανοποιήσεις, παρεμβύσματα, σάβανα και άλλες εφαρμογές που απαιτούν υψηλή βιοσυμβατότητα. Επιπλέον, η μορφή γέλης χρησιμοποιείται σε επιδέσμους μεταμόσχευσης στήθους, μοσχεύματα όρχεων, θωρακικά μοσχεύματα, φακούς επαφής και σε ποικίλες άλλες ιατρικές χρήσεις.
Φύλλα σιλικόνης ουλών κατασκευάζονται συχνά από ιατρική σιλικόνη λόγω αντοχής και βιοσυμβατότητας. Για αυτόν τον σκοπό χρησιμοποιείται συχνά το πολυδιμεθυλοσιλοξάνιο, λόγω των ειδικών αποτελεσμάτων διασταύρωσης σε μια εύκαμπτη και μαλακή σιλικόνη με υψηλή αντοχή και κατεύθυνση.
Το πολυδιμεθυλοσιλοξάνιο (PDMS) έχει χρησιμοποιηθεί ως υδροφοβική ομάδα της αμφιφιλικής συνθετικής ομάδας συμπολυμερών που χρησιμοποιούνται στον σχηματισμό της κυστικής μεμβράνης των πολυμερικών λιποσωμάτων.
Διμερή συστήματα σιλικόνης χρησιμοποιούνται στη δημιουργία ελαστικών καλουπιών που χρησιμοποιούνται στη χύτευση των ρητινών, αφρών, ελαστικών και κραμάτων χαμηλής θερμοκρασίας. Ένα εκμαγείο σιλικόνης απαιτεί γενικά λίγη ή καθόλου προετοιμασία της επιφάνειας, επειδή τα περισσότερα υλικά δεν προσκολλώνται στη σιλικόνη. Για πειραματικές χρήσεις, κανονικά ένα μέρος σιλικόνης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να κάνει εκμαγεία ή να μορφοποιηθεί σε σχήματα. Αν χρειάζεται, συνήθη εδώδιμα μαγειρικά λάδια ή βαζελίνη μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε επιφάνειες επαφής ως παράγοντας απελευθέρωσης του καλουπιού.[11]
Μαγειρικές φόρμες που χρησιμοποιούνται ως σκεύη ψησίματος, δεν απαιτούν επίστρωση με μαγειρικό λάδι, επιτρέποντας στην ψημένη τροφή να αφαιρείται πιο εύκολα μετά το ψήσιμο.
Οφθαλμολογία Επεξεργασία
Οι σιλικόνες έχουν πολλές εφαρμογές όπως πχ έλαιο σιλικόνης που χρησιμοποιείται για αντικατάσταση υαλώδους μετά από υαλοειδεκτομή, ενδοφθάλμιοι φακοί σιλικόνης μετά από εξαγωγή καταρράκτη, σωληνάρια σιλικόνης για να διατηρηθεί ανοικτή η ρινοδακρυϊκή δίοδος μετά από δακρυοκυστορινοστομία, σωληνοειδείς ενδοπροσθέσεις (canalicular stents) για σωληνοειδή στένωση, βύσματα ρινοδακρυϊκού πόρου για απόφραξη ρινοδακρυϊκού πόρου σε ξηρά μάτια, μαστίχα σιλικόνης ως εξωτερικός επιπωματισμός σε ελκτική αποκόλληση αμφιβληστροειδούς (tractional retinal detachment) και εμπρόσθια ρωγμή σε ρηγματογενή αποκόλληση του αμφιβληστροειδούς.
Προσωπική φροντίδα Επεξεργασία
Οι σιλικόνες είναι συστατικά σε πολλές μαλακτικές κρέμες μαλλιών, σαμπουάν και προϊόντα γέλης (τζελ) μαλλιών. Μερικές σιλικόνες, παραδείγματος χάριν η αμίνη λειτουργικές αμοδιμεθικόνες (amodimethicones), είναι εξαιρετικές μαλακτικές κρέμες, παρέχοντας βελτιωμένη συμβατότητα, αίσθηση και μαλακότητα καθώς και μείωση του κατσαρώματος. Οι φαινυλοτριμεθικόνες, μια άλλη οικογένεια σιλικονών, χρησιμοποιούνται στη βελτίωση της ανάκλασης και τη διόρθωση χρώματος για προϊόντα μαλλιών, όπου αυξάνουν την ακτινοβολία και την στιλπνότητα (και πιθανώς επηρεάζουν ανεπαίσθητες αλλαγές χρώματος). Οι φαινυλοτριμεθικόνες, αντίθετα με τις κρέμες μαλλιών από αμοδιμεθικόνες, έχουν δείκτες διάθλασης (τυπικά 1,46) κοντά στους δείκτες διάθλασης της ανθρώπινης τρίχας (1,54). Όμως, αν συμπεριληφθούν στο ίδιο προϊόν, αμοδιμεθικόνη και φαινυλοτριμεθικόνη αντιδρούν μεταξύ τους και αλληλοδιαλύονται, δυσκολεύοντας την επίτευξη ταυτόχρονα υψηλής λάμψης και εξαιρετικής προσαρμογής στο ίδιο προϊόν.[12]
Η μαστίχα σιλικόνης χρησιμοποιείται συνήθως σε θηλές μπιμπερό για την καθαρότητα, την αισθητική εμφάνιση και το χαμηλό εξαγώγιμο περιεχόμενο.
Οι σιλικόνες χρησιμοποιούνται σε προϊόντα ξυρίσματος και προσωπικά λιπαντικά.
Κατασκευή υδραυλικών και κτιρίων Επεξεργασία
Η δύναμη και η αξιοπιστία της μαστίχας σιλικόνης είναι ευρέως αναγνωρισμένη στην κατασκευαστική βιομηχανία. Ένα μέρος μονωτικού σιλικόνης και στεγανοποιητικών χρησιμοποιούνται για μόνωση κενών, συνδέσμων και ρωγμών σε κτήρια. Ένα μέρος από σκληρυμένη σιλικόνη απορροφά ατμοσφαιρική υγρασία, που απλοποιεί την εγκατάσταση. Στα υδραυλικά, λιπαντικά σιλικόνης εφαρμόζονται τυπικά σε δακτυλίους στεγανοποίησης σε ορειχάλκινες βρύσες και βαλβίδες, αποτρέποντας το ανθρακικό ασβέστιο από το να κολλήσει στο μέταλλο.
Παιχνίδια και ελεύθερος χρόνος Επεξεργασία
Το εμπορικό προϊόν Silly Putty ('σαχλή ζύμη΄) και παρόμοια υλικά αποτελούνται από PDMS με OH άκρα και βορικό οξύ, διμεθυλοσιλοξάνιο, κρυσταλλική πυριτία, δεκαμεθυλο κυκλοπεντασιλοξάνιο, ένα παράγωγο καστορελαίου με άλλα συστατικά. Αυτή η ουσία συμπεριφέρεται ως ιξωδοελαστικό υλικό το οποίο (α) αναπηδά, (β) θραύεται σε περίπτωση απότομης παραμορφώσεως και (γ) ρέει βραδέως υπό την επίδραση του βάρους του.
Το Formerol είναι ένα ελαστικό σιλικόνης (με το εμπορικό όνομα Sugru) που χρησιμοποιείται σε υλικά χρησιμοποιούμενα σε εφαρμοσμένες τέχνες επειδή η πλαστικότητά του τού επιτρέπει να διαμορφωθεί με το χέρι όπως ο πηλός μορφοποίησης. Σκληραίνει σε θερμοκρασία δωματίου και κολλάει σε διάφορα υλικά συμπεριλαμβανόμενων του γυαλιού και του αλουμινίου.[13]
Στην κατασκευή ενυδρείων, οι κατασκευαστές χρησιμοποιούν συνήθως 100% μονωτικό σιλικόνης για να ενώσουν τις γυάλινες πλάκες. Οι σύνδεσμοι γυαλιού που γίνονται με μονωτικό σιλικόνης μπορούν να αντιστέκονται μεγάλη πίεση, καταργώντας την αρχική μέθοδο κατασκευής ενυδρείων από γωνιακό σίδηρο και στόκο. Η ίδια σιλικόνη χρησιμοποιείται για κατασκευή αρθρώσεων σε ενυδρεία ή σε μικροεπισκευές. Όμως, δεν είναι όλες οι εμπορικές σιλικόνες ασφαλείς για κατασκευή ενυδρείων, ούτε χρησιμοποιούνται σιλικόνες για την κατασκευή ακρυλικών ενυδρείων επειδή οι σιλικόνες δεν προσκολλώνται μακροχρόνια σε πλαστικά.[14]
Ερωτικά παιχνίδια και λιπαντικά Επεξεργασία
Η σιλικόνη είναι ένα υλικό επιλογής για απαλά ερωτικά παιχνίδια, λόγω της αντοχής της, δυνατότητας καθαρισμού, μη υποβάθμισης από λιπαντικά με βάση το πετρέλαιο και απουσία φθαλικών, χημικών που είναι ύποπτα για καρκινογόνο και μεταλλαξιογόνο δράση στο δέρμα και σε βλεννώδεις μεμβράνες.[15][16][17]
Παραγωγή και εμπόριο Επεξεργασία
Η παγκόσμια ζήτηση για σιλικόνες έφτασε τα 12,5 δισεκατομμύρια US$ το 2008, περίπου 4% πάνω από τον προηγούμενο χρόνο. Συνέχισε με παρόμοια ανάπτυξη στα επόμενα χρόνια και το 2010 έφτασε τα 13,5 δισεκατομμύρια $. Η ετήσια ανάπτυξη αναμένεται να ενισχυθεί από πιο εκτενείς εφαρμογές, εισαγωγή νέων προϊόντων και αυξημένη συνειδητοποίηση της χρήσης πιο φιλικών προς το περιβάλλον υλικών.[18]
Οι βασικοί παγκόσμιοι κατασκευαστές με βάση υλικά σιλικόνης ανήκουν σε τρεις τοπικούς οργανισμούς: το ευρωπαϊκό κέντρο σιλικόνης (CES) στην Περιοχή των Βρυξελλών· την επιτροπή υγείας και ασφάλειας του περιβάλλοντος (SEHSC) στην Βιρτζίνια, ΗΠΑ και τον σύνδεσμο βιομηχανιών σιλικόνης της Ιαπωνίας (SIAJ) στο Τόκιο. Οι Dow Corning Silicones, Evonik Industries, Momentive Performance Materials, Milliken and Company (SiVance Specialty Silicones), Shin-Etsu Silicones, Wacker Chemie, Bluestar Silicones, JNC Corporation, Wacker Asahikasei Silicone, και η Dow Corning Toray αντιπροσωπεύουν τη συλλογική συμμετοχή αυτών των οργανώσεων. Ένας τέταρτος οργανισμός, η παγκόσμια επιτροπή σιλικόνης (GSC) δρα ως μια προστατευτική δομή στους τοπικούς οργανισμούς. Και οι τέσσερις οργανισμοί είναι μη κερδοσκοπικοί, και δεν έχουν κανένα εμπορικό ρόλο· η κύρια αποστολή τους είναι είναι η προαγωγή της ασφάλειας των σιλικονών από πλευράς υγείας, ασφάλειας και περιβάλλοντος. Καθώς η ευρωπαϊκή χημική βιομηχανία προετοιμάζεται να υλοποιήσει την Registration, Evaluation and Authorisation of Chemicals (REACH) legislation, η CES καθοδηγεί τον σχηματισμό μιας κοινοπραξίας[19] των παραγωγών και εισαγωγέων σιλικονών, σιλανίων και σιλοξανίων για να διευκολύνουν τον μερισμό των δεδομένων και του κόστους.
Ασφάλεια και περιβαντολογικές μελέτες Επεξεργασία
Για τις σιλικόνες έχει σημειωθεί ότι "δεν έχουν παρατηρηθεί επιβλαβείς επιπτώσεις σε οργανισμούς στο περιβάλλον". Είναι μη βιοδιασπάσιμοι, αλλά απορροφώνται από στερεά στις εγκαταστάσεις επεξεργασίας αποβλήτων νερού. Η αποσύνθεση καταλύεται από διάφορους πηλούς.[1]
Παθολογία Επεξεργασία
Η διαρροή σιλικόνης σε ιστούς προκαλεί μια φλεγμονή, όπως το επαγόμενο από σιλικόνη κοκκίωμα (σιλικονίωμα).[20]
Παραπομπές Επεξεργασία
- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 Hans-Heinrich Moretto, Manfred Schulze, Gebhard Wagner (2005) "Silicones" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a24_057
- ↑ K.L. Mittal, A. Pizzi (2009). Handbook of Sealant Technology. CRC Press. σελ. 27. ISBN 0-8493-9162-8.
- ↑ Πρότυπο:Greenwood&Earnshaw2nd
- ↑ Frederick Kipping, L. L. Lloyd (1901). «XLVII.?Organic derivatives of silicon. Triphenylsilicol and alkyloxysilicon chlorides». J. Chem. Soc., Trans. 79: 449–459. doi:. https://archive.org/details/sim_journal-of-the-chemical-society_1901_79/page/449.
- ↑ R. Withnall, L. Andrews (1986). «Infrared spectroscopic evidence for silicon-oxygen double bonds: methyl- and dimethylsilanones in solid argon». J. Am. Chem. Soc. 108 (25): 8118–8119. doi:.
- ↑ M. Bogey, B. Delcroix, A. Walters, J-C Guillemin (1996). «Experimentally Determined Structure of H2SiO by Rotational Spectroscopy and Isotopic Substitution». J. Mol. Spectrosc. 175 (2): 421–428. doi:. Bibcode: 1996JMoSp.175..421B.
- ↑ V. N. Khabashesku, Z. A. Kerzina, K. N. Kudin, O. M. Nefedov (1998). «Matrix isolation infrared and density functional theoretical studies of organic silanones, (CH3O)2Si=Ο and (C6H5)2Si=O». J. Organomet. Chem. 566 (1–2): 45–59. doi:.
- ↑ J. L. Turner, A. Dalgarno (1977). «The chemistry of silicon in interstellar clouds». Astrophysical Journal 213: 386–389. doi:. Bibcode: 1977ApJ...213..386T.
- ↑ Paul G. Slade (1999). «16.4.1». Electrical Contacts: Principles and Applications. CRC Press. σελ. 823. ISBN 0-8247-1934-4.
- ↑ W. Witter and R. Leiper (1979). «A Comparison for the Effects of Various Forms of Silicon Contamination on Contact Performance». IEEE Transactions on Components, Hybrids, and Manufacturing Technology 2: 56. doi:.
- ↑ Joe Hildreth. Chapter 8 – Silicone Caulk Molds Αρχειοθετήθηκε 2012-02-28 στο Wayback Machine.. Myheap.com. Retrieved on 2013-08-17.
- ↑ Thomas Clausen et al. "Hair Preparations" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2007, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a12_571.pub2
- ↑ Formerol fact sheet "Formerol fact sheet pdf" Αρχειοθετήθηκε 2016-03-04 στο Wayback Machine.
- ↑ «Aquarium Silicone Applications». Aquarium-pond-answers.com. Μαρτίου 2007. Ανακτήθηκε στις 28 Φεβρουαρίου 2012.
- ↑ W.M. Kluwe (1986). «Carcinogenic potential of phthalic acid esters and related compounds: structure-activity relationships» (free text). Environmental Health Perspectives 65: 271–278. doi:. PMID 3709453. PMC 1474699. https://archive.org/details/sim_environmental-health-perspectives_1986-03_65/page/271.
- ↑ Norbert H. Kleinsasser, Ernst R. Kastenbauer, Herbert Weissacher, Ruth K. Muenzenrieder, Ulrich A. Harréus (2000). «Phthalates demonstrate genotoxicity on human mucosa of the upper aerodigestive tract». Environmental and Molecular Mutagenesis 35 (1): 9–12. doi:. PMID 10692222.
- ↑ Walter J. Kozumbo, Rosanna Kroll, Robert J. Rubin (1982). «Assessment of the mutagenicity of phthalate esters». Environmental Health Perspectives 45: 103–109. doi:. PMID 6754359. PMC 1568987. https://archive.org/details/sim_environmental-health-perspectives_1982-11_45/page/103.
- ↑ «Market Report: World Silicone Market». Acmite Market Intelligence. Εξωτερικός σύνδεσμος στο
|publisher=(βοήθεια) - ↑ «REACH consortium». Reach.silicones.eu. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 15 Μαρτίου 2012. Ανακτήθηκε στις 28 Φεβρουαρίου 2012.
- ↑ PMID 24363673 (PubMed)
Citation will be completed automatically in a few minutes. Jump the queue or expand by hand
Εξωτερικοί σύνδεσμοι Επεξεργασία
- Silicone Polymers (Virtual Chembook, Elmhurst College)
- Science of Silicone Polymers (Silicone Science On-line, Centre Européen des Silicones – CES)