stringtranslate.com

Силикон

Силиконовый герметик можно использовать в качестве основного герметика, препятствующего проникновению воды и воздуха.

В кремнийорганической и полимерной химии силикон или полисилоксан — это полимер, состоящий из повторяющихся звеньев силоксана ( −O−R 2 Si−O−SiR 2 , где R = органическая группа ). Обычно это бесцветные масла или резиноподобные вещества. Силиконы используются в герметиках, клеях, смазках, медицине, кухонных принадлежностях, теплоизоляции и электроизоляции. Некоторые распространенные формы включают силиконовое масло , смазку , резину , смолу и герметик . [1] [2]

Химия

Химическая структура силикона полидиметилсилоксана (ПДМС)

Альфред Сток и Карл Сомиески исследовали гидролиз дихлорсилана , реакцию, которая, как предполагалось, изначально давала мономер H2SiO : Когда гидролиз проводился путем обработки раствора H2SiCl2 в бензоле водой, было установлено, что продукт имел приблизительную формулу [ H2SiO ] 6 . Было предложено , что со временем образуются более высокие полимеры. [3]

Большинство полисилоксанов содержат органические заместители, например, [(CH 3 ) 2 SiO] n и [(C 6 H 5 ) 2 SiO)] n . Все полимеризованные силоксаны или полисилоксаны, силиконы состоят из неорганической кремний-кислородной основной цепи ( ···−Si−O−Si−O−Si−O−··· ) с двумя группами, присоединенными к каждому кремниевому центру. Материалы могут быть циклическими или полимерными. Изменяя длину цепи −Si−O− , боковые группы и сшивку , можно синтезировать силиконы с широким спектром свойств и составов. Они могут различаться по консистенции от жидкости до геля, от резины до твердого пластика. Наиболее распространенным силоксаном является линейный полидиметилсилоксан (PDMS), силиконовое масло . [ необходима цитата ] Вторая по величине группа силиконовых материалов основана на силиконовых смолах , которые образованы разветвленными и каркасными олигосилоксанами. [ необходима цитата ]

Терминология и история

Ф. С. Киппинг ввел слово «силикон» в 1901 году для описания формулы полидифенилсилоксана, Ph 2 SiO (Ph = фенил , C 6 H 5 ), по аналогии с формулой кетона бензофенона , Ph 2 CO ( первоначально его термин был силикокетон ). Киппинг хорошо знал, что полидифенилсилоксан является полимерным [ требуется ссылка ] , тогда как бензофенон является мономерным, и отметил контрастные свойства Ph 2 SiO и Ph 2 CO . [4] [5] Открытие структурных различий между молекулами Киппинга и кетонами означает, что силикон больше не является правильным термином (хотя он остается общеупотребительным) и что термин силоксан является предпочтительным в соответствии с номенклатурой современной химии. [6]

Джеймс Франклин Хайд (родился 11 марта 1903 года) был американским химиком и изобретателем. Его называли «отцом силиконов», и ему приписывают запуск силиконовой промышленности в 1930-х годах. Его наиболее заметный вклад включает создание силикона из кремниевых соединений и его метод изготовления плавленого кварца , высококачественного стекла, позже использовавшегося в аэронавтике, передовых телекоммуникациях и компьютерных чипах. Его работа привела к образованию Dow Corning , альянса между Dow Chemical Company и Corning Glass Works , который был специально создан для производства силиконовых продуктов.

Силикон часто путают с кремнием , но это разные вещества. Кремний — это химический элемент , твердый темно-серый полупроводниковый металлоид , который в кристаллической форме используется для изготовления интегральных схем («электронных чипов») и солнечных батарей . Силиконы — это соединения, которые содержат кремний, углерод, водород, кислород и, возможно, также другие виды атомов, и имеют множество совершенно разных физических и химических свойств.

Соединения, содержащие двойные связи кремний-кислород, теперь называемые силанонами , но которые могли бы заслуживать названия «силикон», давно идентифицированы как промежуточные продукты в газофазных процессах, таких как химическое осаждение из паровой фазы в производстве микроэлектроники и в формировании керамики путем сжигания. [7] Однако они имеют сильную тенденцию к полимеризации в силоксаны. Первый стабильный силанон был получен в 2014 году А. Филиппу и другими. [8]

Синтез

Наиболее распространены материалы на основе полидиметилсилоксана , который получают путем гидролиза диметилдихлорсилана . Этот дихлорид реагирует с водой следующим образом:

Полимеризация обычно производит линейные цепи, увенчанные группами Si−Cl или Si−OH ( силанольными ). При других условиях полимер является циклическим, а не цепным. [1]

Для потребительских применений, таких как герметики, вместо силилхлоридов используются силилацетаты . Гидролиз ацетатов производит менее опасную уксусную кислоту (кислоту, содержащуюся в уксусе ) как продукт реакции гораздо более медленного процесса отверждения. Эта химия используется во многих потребительских применениях, таких как силиконовые герметики и клеи .

Ветви или сшивки в полимерной цепи могут быть введены с использованием кремнийорганических прекурсоров с меньшим количеством алкильных групп, таких как метилтрихлорсилан и метилтриметоксисилан . В идеале каждая молекула такого соединения становится точкой разветвления. Этот процесс может быть использован для производства твердых силиконовых смол. Аналогично, прекурсоры с тремя метильными группами могут быть использованы для ограничения молекулярной массы, поскольку каждая такая молекула имеет только один реактивный участок и, таким образом, образует конец силоксановой цепи.

Сгорание

Когда силикон сжигается на воздухе или кислороде, он образует твердый кремний ( диоксид кремния , SiO2 ) в виде белого порошка, угля и различных газов. Легко диспергируемый порошок иногда называют кремнеземной дымкой . Пиролиз некоторых полисилоксанов в инертной атмосфере является ценным путем к производству аморфной кремниевой оксикарбидной керамики, также известной как полимерная керамика . Полисилоксаны, заканчивающиеся функциональными лигандами, такими как виниловые , меркапто или акрилатные группы, были сшиты для получения прекерамических полимеров , которые могут быть фотополимеризованы для аддитивного производства полимерной керамики с помощью методов стереолитографии . [9]

Характеристики

Эта складная шахматная доска из силиконовой резины устойчива к сминанию и образованию складок.

Силиконы обладают многими полезными характеристиками, в том числе: [1]

Силикон может быть переработан в резиновую пленку, где он имеет другие свойства, такие как соответствие требованиям FDA. Это расширяет применение силиконовой пленки в отраслях, где требуется гигиена, например, в пищевой промышленности и производстве напитков, а также в фармацевтической промышленности.

Приложения

Силиконы используются во многих продуктах. В «Энциклопедии промышленной химии» Ульмана перечислены следующие основные категории применения: Электрика (например, изоляция), электроника (например, покрытия), бытовая техника (например, герметики и кухонные принадлежности), автомобили (например, прокладки), самолеты (например, уплотнения), офисные машины (например, подкладки под клавиатуры), медицина и стоматология (например, слепки зубов ), текстиль и бумага (например, покрытия). Для этих применений в 1991 году было произведено около 400 000 тонн силиконов. [ необходимо разъяснение ] Ниже приведены конкретные примеры, как крупные, так и мелкие. [1]

Автомобильный

Силиконовые герметики и резиновые детали часто используются в автомобильной промышленности.

В автомобильной промышленности силиконовая смазка обычно используется в качестве смазки для тормозных компонентов, поскольку она стабильна при высоких температурах, не растворяется в воде и гораздо менее склонна к загрязнению, чем другие смазочные материалы. Тормозные жидкости DOT 5 основаны на жидких силиконах.

Автомобильные провода свечей зажигания изолированы несколькими слоями силикона, чтобы предотвратить перескок искр на соседние провода, что приводит к пропускам зажигания. Силиконовые трубки иногда используются в автомобильных системах впуска (особенно для двигателей с принудительной индукцией ).

Листовой силикон используется для изготовления прокладок, используемых в автомобильных двигателях , трансмиссиях и других устройствах.

Заводы по производству кузовов автомобилей и покрасочные цеха избегают использования силиконов, поскольку следы загрязнений могут привести к образованию «рыбьих глаз» — небольших круглых кратеров, портящих гладкую поверхность. [ необходима ссылка ]

Кроме того, силиконовые соединения, такие как силиконовый каучук, используются в качестве покрытий и герметиков для подушек безопасности ; высокая прочность силиконового каучука делает его оптимальным клеем и герметиком для ударопрочных подушек безопасности. [ необходима цитата ] Силиконы в сочетании с термопластиками обеспечивают улучшение устойчивости к царапинам и повреждениям, а также снижение коэффициента трения. [ необходима цитата ]

Аэрокосмическая промышленность

Силикон часто используется для герметизации отверстий для технического обслуживания в аэрокосмическом оборудовании.

Силикон широко используется в аэрокосмической промышленности благодаря своим герметизирующим свойствам, стабильности в экстремальном диапазоне температур, долговечности, звукоизолирующим и антивибрационным свойствам, а также естественным огнестойким свойствам. Поддержание экстремальной функциональности имеет первостепенное значение для безопасности пассажиров в аэрокосмической промышленности, поэтому каждый компонент самолета требует высокопроизводительных материалов.

Специально разработанные аэрокосмические сорта силикона стабильны от −70 до 220 °C , [11] эти сорта могут использоваться в производстве прокладок для окон и дверей салона. Во время эксплуатации самолеты подвергаются большим колебаниям температуры за относительно короткий промежуток времени: от температуры окружающей среды на земле в жарких странах до отрицательных температур при полете на большой высоте. Силиконовую резину можно формовать с жесткими допусками, гарантируя, что прокладки образуют герметичные уплотнения как на земле, так и в воздухе, где атмосферное давление снижается.

Устойчивость силиконовой резины к тепловой коррозии позволяет использовать ее для прокладок в авиационных двигателях, где она прослужит дольше других типов резины, одновременно повышая безопасность самолета и снижая расходы на техническое обслуживание. Силикон герметизирует приборные панели и другие электрические системы в кабине, защищая печатные платы от рисков экстремальной высоты, таких как влажность и экстремально низкие температуры. Силикон можно использовать в качестве оболочки для защиты проводов и электрических компонентов от любой пыли или льда, которые могут проникнуть во внутренние механизмы самолета.

Поскольку природа авиаперелетов приводит к большому шуму и вибрации, необходимо учитывать мощные двигатели, посадки и высокие скорости, чтобы обеспечить комфорт пассажиров и безопасную эксплуатацию самолета. Поскольку силиконовая резина обладает исключительными свойствами шумоподавления и антивибрации, ее можно формировать в небольшие компоненты и устанавливать в небольшие зазоры, обеспечивая защиту всего оборудования от нежелательной вибрации, например, багажных полок, вентиляционных каналов, люков, уплотнителей развлекательных систем и светодиодных систем освещения.

Твердое топливо

Связующие на основе полидиметилсилоксана (ПДМС) вместе с перхлоратом аммония (NH 4 ClO 4 ) используются в качестве быстросгораемого твердого топлива в ракетах. [12]

Строительство зданий

Прочность и надежность силиконовой резины широко признаны в строительной отрасли. Однокомпонентные силиконовые герметики и замазки широко используются для герметизации щелей, стыков и щелей в зданиях. Однокомпонентные силиконы отверждаются, поглощая атмосферную влагу, что упрощает монтаж. В сантехнике силиконовая смазка обычно наносится на уплотнительные кольца в латунных кранах и клапанах, предотвращая прилипание извести к металлу.

Структурный силикон также использовался в ограждающих фасадах зданий с 1974 года, когда Чикагский институт искусств стал первым зданием, в котором наружное стекло было закреплено только с помощью этого материала. [ необходима цитата ] Силиконовые мембраны использовались для покрытия и восстановления промышленных крыш благодаря своей чрезвычайной стойкости к ультрафиолетовому излучению и способности сохранять водонепроницаемость в течение десятилетий. [ необходима цитата ]

3D-печать

Силиконовая 3D-печать с поддерживающим материалом
Силиконовая 3D-печать с поддерживающим материалом

Силиконовый каучук можно печатать на 3D-принтере (моделирование осаждения жидкости, LDM) с использованием систем экструзии с насосом-соплом. К сожалению, стандартные формулы силикона оптимизированы для использования в экструзионных и литьевых машинах и не применимы в 3D-печати на основе LDM. Реологическое поведение и жизнеспособность необходимо скорректировать. [13]

3D-печать также требует использования съемного вспомогательного материала, совместимого с силиконовой резиной.

Покрытия

Силиконовые пленки можно наносить на такие подложки на основе кремния, как стекло, для формирования ковалентно связанного гидрофобного покрытия. Такие покрытия были разработаны для использования на лобовых стеклах самолетов , чтобы отталкивать воду и сохранять видимость, не требуя механических стеклоочистителей , которые непрактичны на сверхзвуковых скоростях. Аналогичные обработки в конечном итоге были адаптированы для автомобильного рынка в продуктах, продаваемых Rain-X и другими.

Многие ткани можно покрыть или пропитать силиконом, чтобы получить прочный водонепроницаемый композит, такой как силнейлон .

Силиконовый полимер может быть суспендирован в воде с использованием стабилизирующих поверхностно-активных веществ. Это позволяет использовать водные составы для доставки многих ингредиентов, которые в противном случае потребовали бы более сильного растворителя или были бы слишком вязкими для эффективного использования. Например, водная формула, использующая реактивность силана и способность проникновения в поверхность на минеральной основе, может быть объединена со свойствами водного каплеобразования силоксана для получения более полезного продукта для защиты поверхности.

Посуда для приготовления пищи

Как малотоксичный и нетоксичный материал, силикон может использоваться там, где требуется контакт с пищей. Силикон становится важным продуктом в индустрии посуды для приготовления пищи , особенно в формах для выпечки и кухонных принадлежностях . Силикон используется в качестве изолятора в термостойких прихватках и подобных предметах; однако он более теплопроводен, чем аналогичные менее плотные изделия на основе волокон. Силиконовые перчатки для духовки выдерживают температуру до 260 °C (500 °F), что позволяет доставать до кипящей воды.

Другие продукты включают в себя формы для шоколада, льда, печенья, кексов и различных других продуктов; формы для выпечки с антипригарным покрытием и многоразовые коврики для противней; пароварки , яйцеварки или пашотницы ; крышки для посуды, прихватки , подставки и кухонные коврики.

Пеногашение

Силиконы используются в качестве активных соединений в пеногасителях благодаря их низкой растворимости в воде и хорошим растекающимся свойствам.

Химчистка

Жидкий силикон может использоваться в качестве растворителя для химчистки , обеспечивая альтернативу традиционному хлорсодержащему перхлорэтиленовому (перхлорэтиленовому) растворителю. Использование силиконов в химчистке снижает воздействие на окружающую среду типично высокозагрязняющей промышленности. [ необходима цитата ]

Электроника

Клавиатура из силиконовой резины

Электронные компоненты иногда заключают в силикон для повышения устойчивости к механическим и электрическим ударам, радиации и вибрации, этот процесс называется «заливка». Силиконы используются там, где от компонентов требуются долговечность и высокая производительность в экстремальных условиях окружающей среды, например, в космосе (спутниковая технология). Их выбирают вместо полиуретановой или эпоксидной инкапсуляции, когда требуется широкий диапазон рабочих температур (от −65 до 315 °C). Силиконы также имеют преимущество в виде небольшого экзотермического нагрева во время отверждения, низкой токсичности, хороших электрических свойств и высокой чистоты.

Силиконы часто входят в состав термопаст, используемых для улучшения теплопередачи от рассеивающих мощность электронных компонентов к радиаторам .

Однако использование силиконов в электронике не лишено проблем. Силиконы относительно дороги и могут быть подвержены воздействию определенных растворителей. Силикон легко мигрирует в виде жидкости или пара на другие компоненты. Загрязнение силиконом контактов электрических переключателей может привести к отказам, вызывая увеличение сопротивления контакта, часто на поздних этапах эксплуатации контакта, после завершения любого тестирования. [14] [15] Использование спреев на основе силикона в электронных устройствах во время обслуживания или ремонта может привести к последующим отказам.

Противопожарные преграды

Огнезащитный силиконовый состав красного цвета

Силиконовая пена использовалась в североамериканских зданиях в попытке остановить огонь в стенах и полах с классом огнестойкости, чтобы предотвратить распространение пламени и дыма из одного помещения в другое. При правильной установке противопожарные преграды из силиконовой пены могут быть изготовлены в соответствии со строительными нормами. Преимущества включают гибкость и высокую диэлектрическую прочность. Недостатки включают горючесть (трудно тушить) и значительное дымообразование.

Противопожарные преграды из силиконовой пены стали предметом споров и внимания прессы из-за образования дыма от пиролиза горючих компонентов внутри пены, утечки водорода , усадки и растрескивания. Эти проблемы привели к отчетным событиям среди лицензиатов (операторов атомных электростанций ) Комиссии по ядерному регулированию (NRC) . [ необходима цитата ]

Силиконовые огнестойкие составы также используются в авиации.

Ювелирные изделия

Силикон — популярная альтернатива традиционным металлам (таким как серебро и золото) в ювелирных изделиях, особенно кольцах. Силиконовые кольца обычно носят в профессиях, где металлические кольца могут привести к травмам, таким как электропроводность и разрывы колец. [16] [17] В середине 2010-х годов некоторые профессиональные спортсмены начали носить силиконовые кольца в качестве альтернативы во время игр. [18]

Смазочные материалы

Силиконовую смазку часто используют для предотвращения заедания лабораторной стеклянной посуды.

Силиконовые смазки используются для многих целей, таких как велосипедные цепи , детали страйкбольного оружия и широкий спектр других механизмов . Обычно сухая смазка поставляется с растворителем-носителем для проникновения в механизм. Затем растворитель испаряется, оставляя прозрачную пленку, которая смазывает, но не притягивает грязь и песок так, как масляная или другая традиционная «мокрая» смазка.

Силиконовые личные смазки также доступны для использования во время медицинских процедур или сексуальной активности.

Медицина и косметическая хирургия

Силикон используется в микрофлюидике , уплотнениях, прокладках, кожухах и других приложениях, требующих высокой биосовместимости . Кроме того, гелевая форма используется в бинтах и ​​повязках, грудных имплантатах , имплантатах яичек, пекторальных имплантатах, контактных линзах и множестве других медицинских применений.

Пластыри для лечения рубцов часто изготавливаются из медицинского силикона из-за его прочности и биосовместимости. Полидиметилсилоксан (PDMS) часто используется для этой цели, поскольку его специфическая сшивка приводит к получению гибкого и мягкого силикона с высокой прочностью и липкостью. Он также использовался в качестве гидрофобного блока амфифильных синтетических блок -сополимеров, используемых для формирования везикулярной мембраны полимерсом .

Незаконные инъекции косметического силикона могут вызвать хроническую и окончательную диффузию силикона в кровь с дерматологическими осложнениями. [19]

В офтальмологии используется множество продуктов, таких как силиконовое масло, используемое для замены стекловидного тела после витрэктомии, силиконовые интраокулярные линзы после удаления катаракты, силиконовые трубки для поддержания носослезного прохода открытым после дакриоцисториностомии, каналикулярные стенты при стенозе канальцев, заглушки слезных точек для окклюзии слезных точек при синдроме сухого глаза, силиконовая резина и ленты в качестве внешней тампонады при тракционной отслойке сетчатки и переднем разрыве при регматогенной отслойке сетчатки.

Силиконы, полученные путем добавления и конденсации (например, поливинилсилоксан ), находят широкое применение в качестве материала для стоматологических слепков благодаря своим гидрофобным свойствам и термической стабильности. [20] [21] [22]

Изготовление форм

Силиконовая форма, использованная для воспроизведения архитектурной детали

Двухкомпонентные силиконовые системы используются в качестве резиновых форм для литья смол , пенопластов, резины и низкотемпературных сплавов. Силиконовая форма обычно требует мало или совсем не требует подготовки формы или поверхности, так как большинство материалов не прилипают к силикону. Для экспериментального использования обычный однокомпонентный силикон может использоваться для изготовления форм или для формования в формы. При необходимости на сопряженных поверхностях в качестве разделительного агента можно использовать обычные растительные масла для готовки или вазелин . [23]

Силиконовые формы для выпечки не требуют покрытия маслом для жарки; кроме того, гибкость резины позволяет легко извлекать выпечку из формы после приготовления.

Личная гигиена

Беруши из силиконовой резины для защиты органов слуха

Силиконы — это ингредиенты, широко используемые в средствах по уходу за кожей, декоративной косметике и средствах по уходу за волосами. Некоторые силиконы, в частности функционализированные амином амодиметиконы, являются прекрасными кондиционерами для волос, обеспечивая улучшенную совместимость, ощущение и мягкость, а также уменьшая пушение. Фенилдиметиконы, в другом семействе силиконов, используются в средствах для улучшения отражения и коррекции цвета волос, где они усиливают блеск и лоск (и, возможно, придают едва заметные изменения цвета). Фенилтриметиконы, в отличие от кондиционирующих амодиметиконов, имеют показатели преломления (обычно 1,46), близкие к показателям человеческого волоса (1,54). Однако, если они включены в одну и ту же формулу, амодиметикон и фенилтриметикон взаимодействуют и разбавляют друг друга, что затрудняет достижение как сильного блеска, так и превосходного кондиционирования в одном и том же продукте. [24]

Силиконовый каучук широко используется в сосках для детских бутылочек из-за его чистоты, эстетичного внешнего вида и низкого содержания экстрагируемых веществ.

Силиконы используются в средствах для бритья и личных смазках . [25]

Игрушки и хобби

Детские игрушки из нетоксичной силиконовой резины

Silly Putty и подобные материалы состоят из силиконов диметилсилоксана , полидиметилсилоксана и декаметилциклопентасилоксана с другими ингредиентами. Это вещество известно своими необычными характеристиками, например, тем, что оно отскакивает, но ломается при резком ударе; оно также будет течь как жидкость и образовывать лужу при достаточном количестве времени.

Силиконовые "резинки" - это долговечная популярная замена настоящим резинкам в игрушках " резиновый ткацкий станок " 2013 года по цене в два-четыре раза выше (в 2014 году). Силиконовые ленты также выпускаются в виде браслетов, на которых можно выбить имя или сообщение. Большие силиконовые ленты также продаются как хозяйственные стяжки.

Formerol — это силиконовый каучук (продается как Sugru ), используемый в качестве материала для декоративно-прикладного искусства, поскольку его пластичность позволяет лепить его вручную, как глину. Он затвердевает при комнатной температуре и прилипает к различным веществам, включая стекло и алюминий. [26]

Oogoo — это недорогая силиконовая глина, которую можно использовать в качестве замены Sugru . [27]

При изготовлении аквариумов производители теперь обычно используют 100% силиконовый герметик для соединения стеклянных пластин. Стеклянные соединения, выполненные с помощью силиконового герметика, выдерживают большое давление, что делает устаревшим первоначальный метод строительства аквариума с использованием уголков и шпатлевки. Этот же силикон используется для изготовления петель в крышках аквариумов или для мелкого ремонта. Однако не все коммерческие силиконы безопасны для производства аквариумов, и силикон не используется для производства акриловых аквариумов, поскольку силиконы не обладают долговременной адгезией к пластику. [28]

Спецэффекты

Силикон используется в спецэффектах как материал для имитации реалистичной кожи, либо для протезного макияжа , реквизитных частей тела или резиновых масок . [29] Платиновые силиконы идеально подходят для имитации плоти и кожи благодаря своей прочности, упругости и прозрачности, создавая убедительный эффект. Силиконовые маски имеют преимущество перед латексными масками в том, что из-за свойств материала маска облегает лицо владельца и движется реалистично с выражением лица владельца. [30] Силикон часто используется как гипоаллергенный заменитель протезов из вспененного латекса .

Маркетинг

Ведущие мировые производители материалов на основе силикона входят в три региональные организации: Европейский центр силикона (CES) в Брюсселе, Бельгия ; Центр по охране окружающей среды, здоровья и безопасности силиконов (SEHSC) в Херндоне, Вирджиния , США; и Ассоциация производителей силикона Японии (SIAJ) в Токио, Япония . 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 и Dow Corning Toray представляют коллективное членство этих организаций. Четвертая организация, Глобальный совет по силикону (GSC), действует как зонтичная структура для региональных организаций. Все четыре являются некоммерческими и не играют коммерческой роли; их основные задачи заключаются в содействии безопасности силиконов с точки зрения здоровья, безопасности и окружающей среды. Поскольку европейская химическая промышленность готовится к внедрению законодательства о регистрации, оценке и авторизации химических веществ (REACH) , CES возглавляет формирование консорциума [31] производителей и импортеров силиконов, силанов и силоксанов для упрощения обмена данными и распределения затрат.

Безопасность и экологические соображения

Силиконовые соединения широко распространены в окружающей среде. Конкретные силиконовые соединения, циклические силоксаны D 4 и D 5 , являются загрязнителями воздуха и воды и оказывают отрицательное воздействие на здоровье подопытных животных. [32] Они используются в различных продуктах личной гигиены. Европейское химическое агентство обнаружило, что «D 4 является стойким, биоаккумулятивным и токсичным (PBT) веществом, а D 5 является очень стойким, очень биоаккумулятивным (vPvB) веществом». [33] [34] Другие силиконы легко биоразлагаются, процесс, который ускоряется различными катализаторами, включая глины. [1] Было показано, что циклические силиконы связаны с возникновением силанолов во время биодеградации у млекопитающих. [ необходимо разъяснение ] [35] Полученные силанедиолы и силантриолы способны ингибировать гидролитические ферменты, такие как термолизин , ацетилхолинэстераза . Однако дозы, необходимые для ингибирования, на порядки выше, чем те, которые возникают в результате накопленного воздействия потребительских товаров, содержащих циклометикон . [36] [37]

При температуре около 200 °C (392 °F) в кислородсодержащей атмосфере полидиметилсилоксан выделяет следы формальдегида (но в меньших количествах, чем другие распространенные материалы, такие как полиэтилен [38] [39] ). При этой температуре было обнаружено, что силиконы выделяют меньше формальдегида, чем минеральное масло и пластики (менее 3–48 мкг CH2O / (г·ч) для высококонсистентного силиконового каучука , по сравнению с примерно 400 мкг CH2O / (г·ч) для пластика и минерального масла). При температуре 250 °C (482 °F) было обнаружено, что все силиконы выделяют большое количество формальдегида (от 1200 до 4600 мкг CH2O / (г·ч)). [39]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcde Моретто, Ганс-Генрих; Шульце, Манфред; Вагнер, Гебхард (2005). «Силиконы». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a24_057. ISBN 978-3527306732.
  2. ^ Финк, Йоханнес Карл (5 июля 2019 г.). Жидкий силиконовый каучук: химия, материалы и обработка . John Wiley & Sons. ISBN 9781119631378.
  3. ^ Сейферт, Д., Пруд'Хомм, К., Вайсман, Г., Циклические полисилоксаны, полученные гидролизом дихлорсилана, Неорганическая химия, 22, 2163-2167
  4. ^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . стр. 362. ISBN 978-0-08-037941-8.
  5. ^ Фредерик Киппинг, Л. Л. Ллойд (1901). "XLVII. Органические производные кремния. Трифенилсиликоль и алкилоксикремниевые хлориды". J. Chem. Soc., Trans. 79 : 449–459. doi :10.1039/CT9017900449.
  6. ^ Джеймс Э. Марк; Гарри Р. Оллкок; Роберт Уэст (24 марта 2005 г.). Неорганические полимеры. Оксфордский университет. стр. 155. ISBN 978-0-19-535131-6. Архивировано из оригинала 18 декабря 2017 года.
  7. ^ В. Н. Хабашеску; З. А. Керзина; К. Н. Кудин; О. М. Нефедов (1998). "Инфракрасные и теоретические исследования матричной изоляции органических силанонов, (CH 3 O) 2 Si=O и (C 6 H 5 ) 2 Si=O". J. Organomet. Chem. 566 (1–2): 45–59. doi :10.1016/S0022-328X(98)00726-8.
  8. ^ Александр К. Филиппоу, Бернхард Баарс, Юрий Н. Лебедев и Грегор Шнакенбург (2014): «Двойные связи кремния и кислорода: стабильный силанон с тригонально-планарным координированным кремниевым центром». Angewandte Chemie International Edition , том 53, выпуск 2, страницы 565–570. doi :10.1002/anie.201308433.
  9. ^ Аддитивное производство керамики из прекерамических полимеров: универсальный стереолитографический подход с использованием тиол-еновой клик-химии. Аддитивное производство , (2019) том 27, стр. 80–90.
  10. ^ «Характеристики образования древесных кристаллов в силиконовой резине HTV», Разрушение электрической изоляции и его теория, процесс и профилактика , Достижения в области компьютерной и электротехнической инженерии, IGI Global, стр. 73–104, 2020, doi : 10.4018/978-1-5225-8885-6.ch003, ISBN 978-1-5225-8885-6, S2CID  241551199 , получено 2021-03-16
  11. ^ "Aerospace | Viking Extrusions". www.vikingextrusions.co.uk . Получено 11.04.2019 .
  12. ^ Eisele, Siegfried; Gerber, Peter; Menke, Klaus (июнь 2002 г.). <161::aid-prep161>3.0.co;2-4 «Быстрогорящие ракетные топлива на основе силиконовых связующих — новые аспекты старой системы». Ракеты, взрывчатые вещества, пиротехника . 27 (3): 161. doi :10.1002/1521-4087(200206)27:3<161::aid-prep161>3.0.co;2-4. ISSN  0721-3115.
  13. ^ Куртиал, Эдвин-Жоффри; Перрине, Клеман; Колли, Артур; Марио, Дэвид; Фрэнсис, Жан-Марк; Фульширон, Рене; Маркетт, Кристоф (2019-08-01). «Модификация реологического поведения силикона для 3D-печати: оценка влияния предела текучести на свойства напечатанных объектов». Аддитивное производство . 28 : 50–57. doi : 10.1016/j.addma.2019.04.006 . ISSN  2214-8604. S2CID  146407873.
  14. ^ Пол Г. Слейд (1999). "16.4.1". Электрические контакты: принципы и применение . CRC Press. стр. 823. ISBN 978-0-8247-1934-0. Архивировано из оригинала 2017-12-18.
  15. ^ W. Witter & R. Leiper (1979). «Сравнение эффектов различных форм загрязнения кремния на рабочие характеристики контактов». Труды IEEE по компонентам, гибридам и производственным технологиям . 2 : 56–61. doi :10.1109/TCHMT.1979.1135411.
  16. ^ Эшли, Сара (1 августа 2018 г.). «Останется ли тренд на силиконовые кольца?».
  17. ^ Чен, Конни. «Многие пары отказываются от дорогих обручальных колец и выбирают вместо них резинки за 20 долларов — вот почему». Insider .
  18. ^ "(Обручальное) кольцо — это главное: силиконовые кольца становятся все более популярным трендом в НФЛ". ESPN.com . 29 сентября 2016 г.
  19. ^ Бертен, Хлоя; Аббас, Рашид; Андрие, Валери; Мишард, Флоренция; Риу, Кристоф; Декамп, Винсент; Язданпанах, Яздан; Бускара, Фабрис (январь 2019 г.). «Незаконные массивные инъекции силикона всегда вызывают хроническую и окончательную диффузию силикона в кровь с дерматологическими осложнениями». Лекарство . 98 (4): e14143. дои : 10.1097/MD.0000000000014143. ПМК 6358378 . ПМИД  30681578. 
  20. ^ "Многочисленные применения силикона для стоматологических слепков". 19 июля 2022 г. Получено 16 января 2023 г.
  21. ^ Ферракейн, Джек Л. (2001). Материалы в стоматологии: принципы и применение (2-е изд.). Филадельфия: Lippincott Williams & Wilkins. ISBN 0-7817-2733-2. OCLC  45604030.
  22. ^ Искусство и наука оперативной стоматологии Стердеванта. Андре В. Риттер, Клиффорд М. Стердевант (7-е изд.). Сент-Луис. 2018. ISBN 978-0-323-47858-8. OCLC  1124496192.{{cite book}}: CS1 maint: местоположение отсутствует издатель ( ссылка ) CS1 maint: другие ( ссылка )
  23. ^ Робин Лиш. Каковы преимущества силиконовых форм для герметика. Myheap.com. Получено 08.08.2021.
  24. ^ Томас Клаузен и др. «Препараты для волос» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана , 2007, Wiley-VCH, Вайнхайм. doi :10.1002/14356007.a12_571.pub2
  25. ^ Q. Ashton Acton: Silicones—Advances in Research and Application: Edition 2013 , ScholarlyEditions, 2013, ISBN 9781481692397 , стр. 226 Архивировано 18 декабря 2017 г. на Wayback Machine
  26. ^ ""Технический паспорт Формерол/Сугру".
  27. ^ "Как сделать свой собственный заменитель сугру". Инструкции .
  28. ^ "Aquarium Silicone Applications". Aquarium-pond-answers.com. Март 2007. Архивировано из оригинала 2012-03-15 . Получено 2012-02-28 .
  29. ^ Чант, Джастин. «Разоблачение химии, скрывающейся за спецэффектами грима». www.monarchchemicals.co.uk . Получено 29 июля 2024 г.
  30. ^ Чепмен, Кит. «Из чего сделаны маски для костюмов на Хэллоуин?». RSC Education . Получено 29 июля 2024 г.
  31. ^ "REACH consortium". Reach.silicones.eu. Архивировано из оригинала 2012-03-15 . Получено 2012-02-28 .
  32. ^ Бьенковски, Брайан (30 апреля 2013 г.). «Химические вещества из средств личной гигиены широко распространены в воздухе Чикаго». Scientific American . Архивировано из оригинала 20 июня 2015 г. Получено 8 апреля 2015 г.
  33. ^ Европейское химическое агентство. «Комитет по оценке рисков делает вывод об ограничении D4 и D5». Европейское химическое агентство . Получено 28 августа 2018 г.
  34. ^ "ECHA классифицирует циклические силоксаны как SVHC". Food Packaging Forum Foundation. 25 июня 2018 г. Получено 28 августа 2018 г.
  35. ^ S. Varaprath, KL Salyers, KP Plotzke и S. Nanavati: «Идентификация метаболитов октаметилциклотетрасилоксана (D4) в моче крыс», Drug Metab Dispos 1999, 27, 1267-1273.
  36. ^ SM Sieburth , T. Nittoli, AM Mutahi и L. Guo: Силандиолы: новый класс мощных ингибиторов протеазы , Angew. Chem. Int. Ed. 1998, том 37, 812-814.
  37. ^ M. Blunder, N. Hurkes, M. List, S. Spirk и R. Pietschnig: Силанетриолы как ингибиторы АХЭ in vitro , Bioorg. Med. Chem. Lett. 2011, том 21, 363-365.
  38. ^ Хард, Дэйв. "Диэлектрические жидкости для охлаждения трансформаторов — история и типы". General Electric . Архивировано из оригинала 2016-07-19.
  39. ^ ab Дэвид С. Тимпе-младший. Образование формальдегида из силиконовой резины. Архивировано 27 апреля 2015 г. в Wayback Machine Arlon.

Внешние ссылки