Класс полимеров с неорганической основной цепью
Высокомолекулярные соединения, где скелет молекулы образован чередующимися атомами кремния и кислорода (силоксановые связи), а боковые группы имеют органическую природу. Это сочетание обеспечивает уникальное сочетание гибкости органических звеньев и прочности неорганического каркаса.
Близкие слова
- полиорганосилоксанынаучный синоним, подчеркивающий химическую структуру.
- силиконыобщепринятое название для многих видов кремнийорганических полимеров.
Силиконовые герметики относятся к классу кремнийорганических полимеров, что позволяет им сохранять эластичность при морозе.
Химическая промышленность активно синтезирует новые виды кремнийорганических полимеров для использования в экстремальных условиях.
Структурные особенности и отличие от обычных полимеров
Главное отличие кремнийорганических полимеров от большинства привычных пластмасс (полиэтилена, полистирола) заключается в строении их основной цепи. Если у органических полимеров скелет состоит из атомов углерода (-C-C-), то здесь используется чередование кремния и кислорода (-Si-O-Si-). Связь Si-O значительно прочнее связи C-C, что напрямую влияет на термическую стабильность материала. При этом органические группы (чаще всего метильные или фенильные), присоединенные к атомам кремния, придают материалу гидрофобность и гибкость.
Благодаря такой структуре материалы остаются эластичными при очень низких температурах (до -60...-100 °C) и не плавятся при высоких (до +200...+300 °C), тогда как обычные полимеры на основе углерода становятся хрупкими на холоде или разлагаются при нагреве.
Ключевые свойства
Высокая термостойкость позволяет использовать эти материалы в качестве теплоизоляторов и уплотнителей в двигателях и электрооборудовании. Химическая инертность означает, что они не вступают в реакцию с водой, маслами, кислотами (кроме сильных щелочей) и многими растворителями, что делает их идеальными для герметизации и создания защитных покрытий.
Также стоит отметить физиологическую инертность многих видов кремнийорганических полимеров. Они нетоксичны и не вызывают отторжения организмом, что открывает путь для их применения в медицине (имплантаты, катетеры) и косметической промышленности.
Области применения
В строительстве и ремонте кремнийорганические полимеры известны как основа для силиконовых герметиков, клеев и гидрофобизаторов. В медицине из них делают искусственные сосуды, грудные имплантаты и элементы протезов. В пищевой промышленности они используются для производства форм для выпечки и уплотнительных колец в бытовой технике.
В электронной промышленности силиконовые компаунды защищают микросхемы от влаги и механических повреждений, а изоляционные трубки из этих полимеров применяются в высоковольтном оборудовании.