シリコーン 合成ポリマーの一種で、モノマーと呼ばれるより小さな繰り返しの化学単位でできている素材です 長い鎖で結ばれています。シリコーンは、ケイ素原子に結合した水素および/または炭化水素基からなる「側鎖」を備えた、ケイ素-酸素骨格で構成されています。その主鎖に炭素が含まれていないため、シリコーンは無機ポリマーと見なされます 、多くのオーガニックとは異なります 主鎖が炭素でできているポリマー。
シリコン主鎖のシリコン-酸素結合は非常に安定しており、他の多くのポリマーに存在する炭素-炭素結合よりも強力に結合します。したがって、シリコーンは従来の有機ポリマーよりも熱に強い傾向があります。
シリコーンの側鎖はポリマーを疎水性にするため、撥水が必要な用途に役立ちます。最も一般的にはメチル基で構成される側鎖は、シリコーンが他の化学物質と反応するのを困難にし、多くの表面に付着するのを防ぎます.これらの特性は、シリコン-酸素骨格に結合した化学基を変更することで調整できます。
日常生活におけるシリコーン
シリコーンは耐久性があり、製造が容易で、幅広い化学物質や温度に対して安定しています。これらの理由から、シリコーンは高度に商業化されており、自動車、建設、エネルギー、エレクトロニクス、化学、コーティング、繊維、パーソナルケアなど、多くの業界で使用されています。このポリマーには、添加剤から印刷インキ、消臭剤に含まれる成分まで、さまざまな用途があります。
シリコーンの発見
化学者のフレデリック・キッピングは、彼が実験室で作って研究していた化合物を表すために、最初に「シリコーン」という用語を作り出しました。彼は、ケイ素と炭素は多くの類似点を共有しているため、炭素と水素で作ることができるものに似た化合物を作ることができるはずだと推論しました.これらの化合物を表す正式名称は「シリコーンケトン」で、彼はこれをシリコーンに短縮しました.
キッピングは、これらの化合物がどのように機能するかを正確に理解するよりも、これらの化合物に関する観察を蓄積することにはるかに関心がありました.彼はそれらの準備と命名に何年も費やしました。他の科学者は、シリコーンの背後にある基本的なメカニズムを発見するのに役立つでしょう.
1930 年代、Corning Glass Works という会社の科学者が、電気部品の絶縁に使用する適切な材料を見つけようとしていました。シリコーンは、熱で固まる性質があるため、用途に適していました。この最初の商業的開発により、シリコーンが広く製造されるようになりました。
シリコン vs. シリコン vs. シリカ
「シリコン」と「シリコン」の綴りは似ていますが、同じものではありません。
シリコーン含有 シリコン、原子番号 14 の原子元素。シリコンは多くの用途を持つ自然発生元素であり、最も顕著なのは電子機器の半導体です。一方、シリコンは人工物であり、絶縁体であるため電気を通しません。シリコンは携帯電話ケースの素材としてよく使われていますが、携帯電話内部のチップの一部として使用することはできません。
「シリコン」のように聞こえる「シリカ」は、2 つの酸素原子が結合したシリコン原子からなる分子を指します。クォーツはシリカでできています。
シリコーンの種類とその用途
シリコーンにはいくつかの異なる形態があり、架橋度が異なります。 .架橋度は、シリコーン鎖がどのように相互接続されているかを表しており、値が高いほど、より剛性の高いシリコーン材料になります。この変数は、ポリマーの強度や融点などの特性を変更します。
シリコーンの形状と用途には次のようなものがあります:
- シリコーン液 、シリコーンオイルとも呼ばれ、架橋のないシリコーンポリマーの直鎖で構成されています。これらの液体は、潤滑剤、塗料添加剤、化粧品の成分として使用されています。
- シリコーン ゲル ポリマー鎖間の架橋はほとんどありません。これらのゲルは、化粧品や瘢痕組織の局所製剤として使用されてきました。これは、シリコーンが皮膚の水分保持を助けるバリアを形成するためです.シリコーン ゲルは、豊胸手術の材料や一部の靴の中敷きの柔らかい部分としても使用されています。
- シリコーンエラストマー 、シリコーンゴムとも呼ばれ、さらに多くの架橋を含み、ゴムのような材料を生み出します。これらのゴムは、電子産業の絶縁体、航空宇宙車両のシール、ベーキング用のオーブン ミットとして使用されています。
- シリコーン樹脂 シリコーンの硬質フォームであり、架橋密度が高い。これらの樹脂は、耐熱コーティングや建物を保護するための耐候性材料として使用されています。
シリコーン毒性
シリコーンは化学的に不活性で、他のポリマーよりも安定しているため、体の一部と反応することはありません。ただし、毒性は、曝露時間、化学組成、用量レベル、曝露の種類、化学物質の吸収、および個々の反応などの要因によって異なります。
研究者は、皮膚刺激、生殖器系の変化、突然変異などの影響を探すことによって、シリコーンの潜在的な毒性を調べてきました.いくつかの種類のシリコーンは人間の皮膚を刺激する可能性があることが示されていますが、研究によると、標準的な量のシリコーンへの曝露は通常、ほとんどまたはまったく悪影響を及ぼさないことが示されています.
キー ポイント
- シリコーンは合成ポリマーの一種です。ケイ素原子に結合した水素および/または炭化水素基からなる「側鎖」を備えた、ケイ素-酸素骨格を持っています。
- シリコン-酸素骨格により、シリコンは炭素-炭素骨格を持つポリマーよりも安定します。
- シリコーンは耐久性があり、安定しており、製造が容易です。これらの理由から、それは広く商品化され、多くの日用品に見られます。
- シリコンには、天然に存在する化学元素であるシリコンが含まれています。
- シリコーンの特性は、架橋度が増すにつれて変化します。架橋していないシリコーン液は、最も剛性が低くなります。架橋度の高いシリコーン樹脂は、最も剛性が高いです。
ソース
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新しいタイプのシリコーン樹脂は、より広い応用分野を開拓します.Marco Heuer, Paint &Coatings Industry.
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ワッカー。シリコーン:化合物と特性
