Polisiloksany

Polisiloksany – polimery, których główny łańcuch jest zbudowany z naprzemiennie ułożonych atomów krzemu i tlenu (−O−Si−O−Si−O−Si−).

Łańcuchy główne polisiloksanów są bardziej giętkie od łańcuchów polimerów winylowych i poliolefin i dlatego polisiloksany mają znacznie niższe temperatury topnienia od polimerów opartych na łańcuchach węglowych. Dzięki temu, nawet przy dość dużej masie cząsteczkowej, pozostają one w temperaturze pokojowej lepkimi cieczami. Przy bardzo wysokiej masie cząsteczkowej uzyskuje się materiały o własnościach elastycznych.

Polisiloksany są bardziej odporne termicznie i chemicznie od polimerów węglowych i dlatego znajdują zastosowania w miejscach szczególnie narażonych na niekorzystne czynniki środowiskowe.

Polisiloksany są też bardziej przyjazne środowisku od polimerów opartych na łańcuchach węglowych - spalają się i rozkładają z utworzeniem krzemionki i dwutlenku węgla (w odróżnieniu od groźnych dla otoczenia aromatycznych związków węgla). Ich produkcja, wychodząca z krzemionki (czyli oczyszczonego piasku), metanu i chloru jest mniej szkodliwa od produkcji ropopochodnych polimerów węglowych.

Polisiloksany uzyskały szereg zastosowań - od olejów, smarów i cieczy hydraulicznych, działających w szczególnie niskich i wysokich temperaturach, przez masy uszczelniające, pokrycia lakiernicze, kleje aż po elastomery i żele do zastosowań biomedycznych.

Polisiloksany posiadają właściwości oleofobowe (nie przyjmują farby) dzięki czemu są stosowane jako warstwa tworząca elementy niedrukujące offsetowych form drukowych stosowanych do drukowania bez roztworu nawilżającego^[1].

Większość stosowanych polisiloksanów jest oparta na poli(dimetylosiloksanie):

Do wielu specjalistycznych zastosowań wymienia się jednak grupy metylowe (-CH₃) na dłuższe grupy alkilowe i aromatyczne co w znacznym stopniu modyfikuje własności fizyczne polisiloksanów.

Polisiloksany otrzymuje się na dwa sposoby:

Pierwszy to kontrolowana kondensacja hydrolityczna (tj. w obecności wody) chlorosilanów^[2]:

która jest najprostszą i najtańszą metodą syntezy, ale prowadzącą do polimerów o dużym rozrzucie mas cząsteczkowych i co za tym idzie, słabych własnościach mechanicznych.

Druga metoda to polimeryzacja z otwarciem pierścienia cyklicznych siloksanów:

którą jest łatwiej kontrolować, uzyskując lepiej zdefiniowane polimery o lepszych własnościach fizycznych.

Zobacz też

• żywice silikonowe
• kauczuki silikonowe

Przypisy