Siliconen: verschil tussen versies

Verwijderde inhoud Toegevoegde inhoud

In de regel

Versie van 22 jun 2016 01:30

Siliconen zijn synthetische stoffen met een groot aantal toepassingen. Ze zijn veelal hittebestendig en rubberachtig en worden gebruikt als kit, lijm, smeermiddel, als grondstof voor keukengerei en diverse andere producten.

Geschiedenis

De eerste organische siliciumverbindingen zijn al in de 19e eeuw door onderzoekers als Friedel, Crafts en Ladenburg gerapporteerd, maar de grote ontwikkeling van deze tak van de chemie begint eigenlijk met Kipping in 1901 die in de 43 jaar daarna de basis legde voor de moderne organosiliciumchemie. Vanaf 1940 was er een snelle ontwikkeling van de organosiloxanen ofwel silicoonpolymeren.^[1]

Structuur

Siliconen zijn polymeren waarin de keten gevormd wordt door silicium- en zuurstofatomen. Het zuurstofatoom heeft geen vrije bindingen meer, silicium echter wel. Aan het silicium-atoom bevinden zich organische substituenten. De formule van het polymeer kan dan geschreven worden als: [-SiRR¹-O]_n. De twee organische substituenten aan silicium kunnen gelijk zijn, maar dat hoeft niet. Om die reden wordt de notatie RR¹ gebruikt. Veel gebruikte substituenten zijn:

-CH₃ methyl
-C₂H₅ ethyl
-C₆H₅ fenyl (benzeenring met één H minder)

Eigenschappen

Kenmerkende eigenschappen van siliconen zijn:

Slechte warmtegeleiding
Beter bestand tegen hoge en lage temperaturen dan de meeste vergelijkbare stoffen
Niet of nauwelijks giftig
Goed bestand tegen inwerking van zuurstof en uv-licht.

Thermische stabiliteit

De stabiliteit bij verhitting van deze polymeren is een stuk groter dan die van polymeren die op koolstof gebaseerd zijn en dit maakt ze bij uitstek geschikt voor toepassingen bij hogere temperaturen. De thermische degradatie is vooral bestudeerd door Grassie en Macfarlane die een aantal lineaire silicoonpolymeren onderwierpen aan thermogravimetrie (TGA) en thermovolalitisatie-analyse (TVA). Zij toonden aan dat de polymeren bij hoge temperaturen depolymeriseerden en weer ringvormige oligomere siloxanen vormden. In wezen worden daarmee weer vergelijkbare verbindingen gevormd als waaruit via ringopening siliconen met een hoge molekuulmassa vervaardigd worden. De temperaturen waarbij dit gebeurt liggen in het gebied 350-400 ^oC. De afbraak van de ketens en de vorming van ringstructuren wordt backbiting cyclization (terugbijtringvorming) genoemd, omdat het uiteinde van een keten als het ware terugbijt op de keten en er een ringvormig stukje van afhapt. Deze reactie kan door toevoeging van een geschikt Lewiszuur of -base ook gekatalyseerd worden. In dat geval kan de terugbijtreactie al bij 110 ^oC plaatsvinden.^[2]

Toepassingen

Smeermiddel
Siliconenlijm
Siliconenrubber polydimethylsiloxaan
siliconen-stopverf ter vervanging van mastiek
Als implantaat bij borstvergrotingen (zie afbeelding)
Als steunzool bij beginnende O- of X-benen.
Siliconenlenzen
Siliconenolie in bijvoorbeeld cosmetica
Als materiaal voor een plastic-mal.
Realdoll

Bronnen, noten en/of referenties

↑ An Introduction Chemistry Of The Silicones, Eugene G. Rochow, Read Books Ltd, 2013 ISBN 1446546101, ISBN 9781446546109
↑ Degradative Thermal Analysis of Engineering Silicones James P. Lewicki en Robert S. Maxwell in Concise Encyclopedia of High Performance Silicones John Wiley & Sons, 2014, ISBN 1118938445, ISBN 9781118938447, blz. Hoofdstuk 13

Zie de categorie Silicones van Wikimedia Commons voor mediabestanden over dit onderwerp.

[1] An Introduction Chemistry Of The Silicones, Eugene G. Rochow, Read Books Ltd, 2013 ISBN 1446546101, ISBN 9781446546109

[2] Degradative Thermal Analysis of Engineering Silicones James P. Lewicki en Robert S. Maxwell in Concise Encyclopedia of High Performance Silicones John Wiley & Sons, 2014, ISBN 1118938445, ISBN 9781118938447, blz. Hoofdstuk 13

[1]

[2]

@@ Regel 21: / Regel 21: @@
 ==Thermische stabiliteit==
-De stabiliteit bij verhitting van deze polymeren is een stuk groter dan die van polymeren die op koolstof gebaseerd zijn en dit maakt ze bij uitstek geschikt voor toepassingen bij hogere temperaturen. De thermische degradatie is vooral bestudeerd door Grassie en Macfarlane die een aantal lineaire silicoonpolymeren onderwierpen aan [[Thermogravimetrische analyse|thermogravimetrie]] (TGA) en thermovolalitisatie-analyse (TVA)/ Zij toonden aan dat de polymeren bij hoge temperaturen depolymeriseerden en weer ringvormige oligomere siloxanen vormden. In wezen worden daarmee weer vergelijkbare verbindingen gevormd als waaruit via ringopening siliconen met een hoge molekuulmassa vervaardigd worden. De temperaturen waarbij dit gebeurt liggen in het gebied 350-400 <sup>o</sup>C. De afbraak van de ketens en de vorming van ringstructuren wordt ''backbiting cyclization'' (terugbijtringvorming) genoemd, omdat het uiteinde van een keten als het ware terugbijt op de keten en er een ringvormig stukje van afhapt. Deze reactie kan door toevoeging van een geschikt [[Lewiszuur]] of [[Lewisbase|-base]] ook gekatalyseerd worden. In dat geval kan de terugbijtreactie al bij 110 <sup>o</sup>C plaatsvinden.<ref> ''Degradative Thermal Analysis of Engineering Silicones {{Aut|James P. Lewicki en Robert S. Maxwell}} in ''Concise Encyclopedia of High Performance Silicones''  John Wiley & Sons, 2014, ISBN 1118938445, ISBN 9781118938447, blz. Hoofdstuk 13</ref>
+De stabiliteit bij verhitting van deze polymeren is een stuk groter dan die van polymeren die op koolstof gebaseerd zijn en dit maakt ze bij uitstek geschikt voor toepassingen bij hogere temperaturen. De thermische degradatie is vooral bestudeerd door Grassie en Macfarlane die een aantal lineaire silicoonpolymeren onderwierpen aan [[Thermogravimetrische analyse|thermogravimetrie]] (TGA) en thermovolalitisatie-analyse (TVA). Zij toonden aan dat de polymeren bij hoge temperaturen depolymeriseerden en weer ringvormige oligomere siloxanen vormden. In wezen worden daarmee weer vergelijkbare verbindingen gevormd als waaruit via ringopening siliconen met een hoge molekuulmassa vervaardigd worden. De temperaturen waarbij dit gebeurt liggen in het gebied 350-400 <sup>o</sup>C. De afbraak van de ketens en de vorming van ringstructuren wordt ''backbiting cyclization'' (terugbijtringvorming) genoemd, omdat het uiteinde van een keten als het ware terugbijt op de keten en er een ringvormig stukje van afhapt. Deze reactie kan door toevoeging van een geschikt [[Lewiszuur]] of [[Lewisbase|-base]] ook gekatalyseerd worden. In dat geval kan de terugbijtreactie al bij 110 <sup>o</sup>C plaatsvinden.<ref> ''Degradative Thermal Analysis of Engineering Silicones {{Aut|James P. Lewicki en Robert S. Maxwell}} in ''Concise Encyclopedia of High Performance Silicones''  John Wiley & Sons, 2014, ISBN 1118938445, ISBN 9781118938447, blz. Hoofdstuk 13</ref>
 ==Toepassingen==