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O que é silicone?

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Silicones são um tipo de polímero sintético, um material feito de unidades químicas menores e repetitivas, chamadas monômeros que são unidos em longas cadeias. O silicone consiste em um esqueleto de silício-oxigênio, com “cadeias laterais” consistindo em hidrogênio e / ou grupos de hidrocarbonetos ligados aos átomos de silício. Como seu backbone não contém carbono, o silicone é considerado um polímero inorgânico, que difere dos muitos orgânico polímeros cujas espinha dorsal são feitas de carbono.

As ligações silício-oxigênio no esqueleto de silicone são altamente estáveis, unindo-se mais fortemente do que as ligações carbono-carbono presentes em muitos outros polímeros. Assim, o silicone tende a ser mais resistente ao calor do que os polímeros orgânicos convencionais.

As cadeias laterais do silicone tornam o polímero hidrofóbico, tornando-o útil para aplicações que podem exigir água repelente. As cadeias laterais, que geralmente consistem em grupos metil, também dificultam a reação do silicone com outros produtos químicos e impedem que ele cole em muitas superfícies. Essas propriedades podem ser ajustadas alterando os grupos químicos ligados ao esqueleto silício-oxigênio.

Silicone na vida cotidiana

O silicone é durável, fácil de fabricar e estável em uma ampla gama de produtos químicos e temperaturas. Por esses motivos, o silicone tem sido altamente comercializado e é usado em muitas indústrias, incluindo automotiva, construção, energia, eletrônica, química, revestimentos, têxteis e cuidados pessoais. O polímero também possui uma variedade de outras aplicações, variando de aditivos a tintas de impressão, até os ingredientes encontrados desodorantes.

Descoberta de silicone

O químico Frederic Kipping cunhou o termo "silicone" para descrever os compostos que estava produzindo e estudando em seu laboratório. Ele argumentou que deveria ser capaz de criar compostos semelhantes aos que poderiam ser feitos com carbono e hidrogênio, uma vez que o silício e o carbono compartilhavam muitas semelhanças. O nome formal para descrever esses compostos era "silicocetona", que ele reduziu para silicone.

Kipping estava muito mais interessado em acumular observações sobre esses compostos do que descobrir exatamente como eles funcionavam. Ele passou muitos anos preparando e nomeando-os. Outros cientistas ajudariam a descobrir os mecanismos fundamentais por trás dos silicones.

Na década de 1930, um cientista da empresa Corning Glass Works estava tentando encontrar um material adequado para incluir no isolamento de peças elétricas. O silicone trabalhou para a aplicação devido à sua capacidade de solidificar sob calor. Esse primeiro desenvolvimento comercial levou o silicone a ser amplamente fabricado.

Silicone vs. Silício vs. Sílica

Embora “silicone” e “silício” tenham a mesma forma, eles não são os mesmos.

Silicone contém silício, um elemento atômico com um número atômico de 14. O silício é um elemento que ocorre naturalmente com muitos usos, principalmente como semicondutores na eletrônica. O silicone, por outro lado, é fabricado pelo homem e não conduz eletricidade, pois é um isolante. O silicone não pode ser usado como parte de um chip dentro de um telefone celular, embora seja um material popular para os casos de telefone celular.

"Sílica", que soa como "silício", refere-se a uma molécula que consiste em um átomo de silício unido a dois átomos de oxigênio. O quartzo é feito de sílica.

Tipos de silicone e seus usos

Existem várias formas diferentes de silicone, que variam em grau de reticulação. O grau de reticulação descreve como as cadeias de silicone estão interconectadas, com valores mais altos resultando em um material de silicone mais rígido. Essa variável altera propriedades como a resistência do polímero e seu ponto de fusão.

As formas de silicone, bem como algumas de suas aplicações, incluem:

  • Fluidos de silicone, também chamados de óleos de silicone, consistem em cadeias retas do polímero de silicone sem reticulação. Esses fluidos encontraram uso como lubrificantes, aditivos de tinta e ingredientes em cosméticos.
  • Geles de silicone tem poucas ligações cruzadas entre as cadeias poliméricas. Esses géis têm sido utilizados em cosméticos e como formulação tópica de tecido cicatricial, uma vez que o silicone forma uma barreira que ajuda a pele a se manter hidratada. Géis de silicone também são usados ​​como materiais para implantes mamários e a parte macia de algumas palmilhas.
  • Elastômeros de silicone, também chamados de borrachas de silicone, incluem ainda mais reticulações, produzindo um material semelhante a borracha. Essas borrachas foram usadas como isolantes na indústria eletrônica, vedantes em veículos aeroespaciais e luvas de forno para assar.
  • Resinas de silicone são uma forma rígida de silicone e com uma alta densidade de reticulação. Essas resinas encontraram uso em revestimentos resistentes ao calor e como materiais resistentes às intempéries para proteger edifícios.

Toxicidade de silicone

Como o silicone é quimicamente inerte e mais estável do que outros polímeros, não se espera que ele reaja com partes do corpo. No entanto, a toxicidade depende de fatores como tempo de exposição, composição química, níveis de dose, tipo de exposição, absorção do produto químico e resposta individual.

Pesquisadores examinaram a potencial toxicidade do silicone, procurando efeitos como irritação da pele, alterações no sistema reprodutivo e mutações. Embora alguns tipos de silicone tenham potencial para irritar a pele humana, estudos têm mostrado que a exposição a quantidades padrão de silicone normalmente produz poucos ou nenhum efeito adverso.

Pontos chave

  • O silicone é um tipo de polímero sintético. Possui um backbone de silício-oxigênio, com "cadeias laterais" consistindo em hidrogênio e / ou grupos de hidrocarbonetos ligados aos átomos de silício.
  • O backbone silício-oxigênio torna o silicone mais estável do que os polímeros que possuem backbones carbono-carbono.
  • O silicone é durável, estável e fácil de fabricar. Por esses motivos, foi amplamente comercializado e é encontrado em muitos itens do cotidiano.
  • O silicone contém silício, que é um elemento químico que ocorre naturalmente.
  • As propriedades do silicone mudam à medida que o grau de reticulação aumenta. Os fluidos de silicone, que não possuem reticulação, são os menos rígidos. As resinas de silicone, com alto nível de reticulação, são as mais rígidas.

Fontes

Freeman, G. G. "Os silicones versáteis". O Novo Cientista, 1958.

Novos tipos de resina de silicone abrem campos de aplicação mais amplos, Marco Heuer, Indústria de Tintas e Revestimentos.

"Toxicologia do silicone". Segurança dos implantes mamários de siliconeed. Bondurant, S., Ernster, V. e Herdman, R. National Academies Press, 1999.

"Silicones". A indústria química essencial.

Shukla, B. e Kulkarni, R. "Polímeros de silicone: história e química".

"O Technic explora silicones." The Michigan Technicvol. 63-64, 1945, pp. 17.

Wacker. Silicones: Compostos e propriedades.


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