Wat is siliconen?

siliconen zijn een soort synthetisch polymeer, een materiaal gemaakt van kleinere, zich herhalende chemische eenheden genoemd monomeren die in lange ketens aan elkaar zijn verbonden. Siliconen bestaat uit een silicium-zuurstof-skelet, met "zijketens" bestaande uit waterstof- en / of koolwaterstofgroepen bevestigd aan de siliciumatomen. Omdat de ruggengraat geen koolstof bevat, wordt siliconen als een beschouwd anorganisch polymeer, die verschilt van de vele biologisch polymeren waarvan de botten zijn gemaakt van koolstof.

De silicium-zuurstofbindingen in de siliconenruggengraat zijn zeer stabiel en binden sterker dan de koolstof-koolstofbindingen die in veel andere polymeren aanwezig zijn. Siliconen zijn dus doorgaans beter bestand tegen hitte dan conventionele, organische polymeren.

De zijketens van siliconen maken het polymeer hydrofoob, waardoor het bruikbaar is voor toepassingen waarbij water moet worden afgestoten. De zijketens, die meestal uit methylgroepen bestaan, maken het ook moeilijk voor siliconen om te reageren met andere chemicaliën en voorkomt dat het aan vele oppervlakken kleeft. Deze eigenschappen kunnen worden aangepast door de chemische groepen te veranderen die aan de silicium-zuurstofruggengraat zijn bevestigd.

Siliconen in het dagelijks leven

Siliconen zijn duurzaam, gemakkelijk te produceren en stabiel bij een breed scala aan chemicaliën en temperaturen. Om deze redenen is siliconen sterk gecommercialiseerd en wordt het in veel industrieën gebruikt, waaronder de automobielindustrie, de bouw, energie, elektronica, chemicaliën, coatings, textiel en persoonlijke verzorging. Het polymeer heeft ook een verscheidenheid aan andere toepassingen, variërend van additieven tot drukinkten tot de gevonden ingrediënten deodorants.

Ontdekking van siliconen

De scheikundige Frederic Kipping bedacht eerst de term 'siliconen' om verbindingen te beschrijven die hij in zijn laboratorium maakte en bestudeerde. Hij redeneerde dat hij in staat zou moeten zijn om verbindingen te maken die vergelijkbaar zijn met die welke gemaakt kunnen worden met koolstof en waterstof, omdat silicium en koolstof veel overeenkomsten hadden. De formele naam voor het beschrijven van deze verbindingen was "silicoketon", dat hij verkortte tot siliconen.

Kipping was veel meer geïnteresseerd in het verzamelen van waarnemingen over deze verbindingen dan precies uit te zoeken hoe ze werkten. Hij bracht vele jaren door met het voorbereiden en benoemen van hen. Andere wetenschappers zouden de fundamentele mechanismen achter siliconen helpen ontdekken.

In de jaren dertig probeerde een wetenschapper van het bedrijf Corning Glass Works een geschikt materiaal te vinden voor isolatie van elektrische onderdelen. Siliconen werkte voor de toepassing vanwege het vermogen om te stollen onder hitte. Door deze eerste commerciële ontwikkeling werd siliconen op grote schaal geproduceerd.

Siliconen versus silicium versus silicium

Hoewel 'siliconen' en 'siliconen' op dezelfde manier worden gespeld, zijn ze niet hetzelfde.

silicone bevat silicium, een atoomelement met een atoomnummer 14. Silicium is een natuurlijk voorkomend element met veel toepassingen, met name als halfgeleiders in de elektronica. Silicone daarentegen is door de mens gemaakt en geleidt geen elektriciteit, omdat het een isolator is. Siliconen kunnen niet worden gebruikt als onderdeel van een chip in een mobiele telefoon, hoewel het een populair materiaal is voor mobiele telefoonhoesjes.

'Silica', dat klinkt als 'silicium', verwijst naar een molecuul dat bestaat uit een siliciumatoom dat is verbonden met twee zuurstofatomen. Kwarts is gemaakt van silica.

Soorten siliconen en hun gebruik

Er zijn verschillende soorten siliconen, die variëren in hun mate van verknoping. De mate van verknoping beschrijft hoe onderling verbonden de siliconenketens zijn, met hogere waarden resulterend in een stijver siliconenmateriaal. Deze variabele wijzigt eigenschappen zoals de sterkte van het polymeer en zijn smeltpunt.

De vormen van siliconen, evenals enkele van hun toepassingen, zijn onder meer:

• Siliconen vloeistoffen, ook siliconenoliën genoemd, bestaan ​​uit rechte ketens van het siliconenpolymeer zonder verknoping. Deze vloeistoffen zijn gebruikt als smeermiddelen, verfadditieven en ingrediënten in cosmetica.
• Siliconen gels hebben weinig verknopingen tussen de polymeerketens. Deze gels zijn gebruikt in cosmetica en als een actuele formulering voor littekenweefsel, omdat siliconen een barrière vormen die de huid helpt gehydrateerd te blijven. Siliconengels worden ook gebruikt als materiaal voor borstimplantaten en het zachte gedeelte van sommige inlegzolen.
• Siliconenelastomeren, ook siliconenrubbers genoemd, bevatten nog meer crosslinks, waardoor een rubberachtig materiaal wordt verkregen. Deze rubbers zijn gebruikt als isolatoren in de elektronica-industrie, afdichtingen in ruimtevaartvoertuigen en ovenwanten voor het bakken.
• Siliconenharsen zijn een stijve vorm van siliconen en met een hoge verknopingsdichtheid. Deze harsen zijn gebruikt in hittebestendige coatings en als weersbestendige materialen voor het beschermen van gebouwen.

Siliconen toxiciteit

Omdat siliconen chemisch inert en stabieler zijn dan andere polymeren, wordt niet verwacht dat het reageert met delen van het lichaam. Toxiciteit is echter afhankelijk van factoren zoals blootstellingstijd, chemische samenstelling, dosisniveaus, type blootstelling, absorptie van de chemische stof en de individuele respons.