Dimetil-polisziloxán
| Dimetil-polisziloxán | |
|---|---|
 |
|
 |
|
| IUPAC név | poly(dimethylsiloxane) |
| Más nevek | poli-dimetil-sziloxán PDMS E900 |
| Azonosítók | |
| CAS-szám | [63148-62-9] |
| Tulajdonságok | |
| Kémiai képlet | (C2H6OSi)n |
| Sűrűség | 965 kg m−3 |
| Olvadáspont | |
| Forráspont |
valamivel 200 °C alatt |
| Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standard állapotára vonatkoznak. (25 °C, 100 kPa) |
|
A dimetil-polisziloxán (PDMS, E900) a legszélesebb körben használt szilícium alapú szerves polimer. Rendkívül sok területen alkalmazzák, a kontaktlencséktől kezdve orvosi műszereken, samponokon, síkosító olajokon keresztül egészen hőálló bevonatokig.
A dimetil-polisziloxán egy teljesen átlátszó, szobahőmérsékleten szilárd vegyület. Alig reakcióképes, nem mérgező, nem gyúlékony.
Tartalomjegyzék |
Kémiai tulajdonságok [szerkesztés]
A dimetil-polisziloxán képlete (H3C)3[Si(CH3)2O]nSi(CH3)3, ahol n az ismétlődő SiO(CH3)2 monomer egységek száma. Iparilag dimetil-klórszilánból, víz hozzáadásával szintetizálják: n [Si(CH3)2Cl2] + n [H2O] → [Si(CH3)2O]n + 2n HCl
A polimerizáció alatt hidrogén-klorid gáz szabadul fel, ezért élelmiszereipari és gyógyszerészeti célokra szánt dimetil-polisziloxán szintetizálásakor a prekurzor szilánban található klórt acetáttal helyettesítik. Az eljárás hátránya, hogy így a reakció sokkal lassabban megy végbe.
A kiindulási szilán szerkezeti összetételével a végtermék fizikai és kémiai tulajdonsága nagyon pontosan szabályozható. A metil-csoportok helyett savas kémhatású csoportokat a láncba építve a polimerláncok között keresztkötések alakulnak ki. Így készülnek például a kemény szilikongyanták. Hasonlóan, minél több szilánmolekulán található három darab metil-csoport, a molekulák annál rövidebb láncba rendeződnek, mivel így csak egy reaktív régió található a monomeren, vagyis kizárólag csak a lánc végéhez tud csatlakozni, és a lánc nem tud folytatódni. Ez természetesen kihatással van az átlagos molekulasúlyra is, azaz minél több szilánmolekulán található három darab metil-csoport, a polimerláncok annál rövidebbek lesznek.
A dimetil-polisziloxán viszkozitása nagyon széles skálán mozoghat. Rendkívül folyékony, könnyen önthető folyadék is lehet, ha rövid polimerláncok alkotják, ugyanakkor hosszú láncokból kemény, gumiszerű anyag keletkezik. A hosszú láncok nagyon rugalmasok, így a dimetil-polisziloxánnak nagy a viszkoelasztikussága.
Fizikai tulajdonságok [szerkesztés]
A dimetil-polisziloxán viszkoelasztikus, azaz lassú, hosszan tartó erőhatásra (vagy magas hőmérséklet esetén) folyadékként viselkedik, de gyors, nagy erő esetén rugalmas, gumilabdaszerű tulajdonságokkal rendelkezik. Más szóval, ha egy darab dimetil-polisziloxánt hagyunk az asztalon, az idővel szétfolyik a felületen, egyenletesen beterítve azt. Ellenben ha nekidobjuk az asztalnak, akkor gumilabdához hasonló módon visszapattan.
Bár a dimetil-polisziloxán viszkoelasztikus tulajdonsága jól megfigyelhető, rendkívül pontos mérésekre is alkalmas. A hőmérséklet növelésére folyékonysága lineárisan növekszik, azaz a folyékonyságot mérő műszerek kalibrálásához ideális vegyület, ráadásul, mivel kémiailag nem túl aktív, nagyon kicsi a valószínűsége a kémiai szennyeződésekből fakadó mérési hibáknak.
A nyírási modulusza a gyártási eljárástól, és a keletkezett vegyület minőségétől függően 100 kPa és 3 MPa között mozog. A veszteségi tényezője nagyon alacsony (tg δ << 0,001).[1]
Felhasználása [szerkesztés]
- Nagyon elterjedt anyag, szinte mindenki találkozott már vele. Megtalálható számos szilícium alapú vegyületben, mint például szilikonspray, szilikonzsír, szilikongyűrű, stb.
- Tűzálló anyagok, habok, hővezető paszták alkotóeleme.
- Számos orvosi implantátum töltőanyaga bár jelentősége egészségügyi okokból csökkenőben van.
- Élelmiszerek és kozmetikumok esetén elsősorban csomósodást gátló anyagként, és habzásgátlóként és egyes esetekben antioxidánsként (zsírok és olajok felületén védelmet képez az oxigénnel szemben) alkalmazzák. Napi maximum beviteli mennyisége 1,5 mg/testsúlykg. Ilyen mennyiségben nincs ismert mellékhatása. [2]
- Fejtetű elleni védekezés során is alkalmazható
- Kozmetikumokban hidratálóként is előfordulhat, némely esetben akár 15 tömegszázalékos töménységben is. Bőrrel érintkezve nincs ismert mellékhatása.[3]
References [szerkesztés]
- ↑ Lotters, J. C.; Olthuis, W.; Veltink, P. H.; Bergveld, P. "The mechanical properties of the rubber elastic polymer polydimethylsiloxane for sensor applications" J Micromech Microeng 1997, 7, (3), 145-147.
- ↑ Food-Info.net : E-numbers : E900 : Dimethyl-polysiloxane
- ↑ http://www.pgbeautyscience.com/en_UK/glossary/dimethicone_en.html
