Silicone - Definition und Eigenschaften - Wacker Chemie AG


Silicone - Definition und Eigenschaften

Eine Welt mit unbegrenzten Möglichkeiten

Silicone begegnen uns tagtäglich, ohne dass wir sie überhaupt bemerken. Unter der Motorhaube schützen Siliconkautschuke die Autoelektronik vor Feuchtigkeit und Schmutz, in der Waschmaschine verhindern Silicon-Antischaummittel das Überschäumen der Waschlauge, im Shampoo geben sie dem Haar seidigen Glanz, als Siliconharzfarben halten sie das Mauerwerk wasserabweisend, sind aber gleichzeitig durchlässig für Wasserdampf und Kohlendioxid aus dem Inneren. Aber auch in medizinischen Anwendungen , in denen hohe Widerstandsfähigkeit oder dort, wo bahnbrechende Produkte gefragt sind, vollbringen Silicone echte Höchstleistungen: als besonders reiner Werkstoff in medizinischen Schläuchen, Wundauflagen oder orthopädischen Produkten und als sichere Dicht- und Isolationsmaterialien in elektrischen Geräten oder Isolatoren.

Von der Wissenschaft zum Erfolg

Vor ungefähr 75 Jahren wurde der Müller-Rochow Prozess entwickelt, mit Hilfe dessen Methylchlorsilan aus Silicium und Methylchlorid gewonnen werden kann. Damit wurden die Ausgangsstoffe zur industriellen Herstellung von Siliconen erstmals verfügbar, und es begann ein weltweit rasanter Aufschwung der Siliconprodukte in zahlreichen Anwendungen. WACKER ist ein Pionier auf diesem Gebiet und war das erste Unternehmen in Europa, welches begann die Silicone zu erforschen. In der Folge legten WACKER Verfahren den Grundstein für eine moderne und effiziente Herstellung von Organochlorsilanen und Siliconprodukten.

Eine Erfolgsgeschichte beginnt: Diese frühen wissenschaftlichen Erfolge begründen den Ruf von WACKER als europäischen Pionier der Siliconchemie. Der weltweit agierende Konzern entwickelt, produziert und vermarktet heute in komplexen chemischen Prozessen ein vielseitiges Produktportfolio.

Bemerkenswert stabil

Das Backbone von Siliconen basiert auf einer Si-O-Bindung die in ihrer Stabilität deutlich C-C-Verknüpfungen von anorganischen Verbindungen übertrifft. Das hat weitreichende Auswirkungen auf die Stabilität und Resistenz der Silicone gegenüber diversen Einflussfaktoren. So zeichnen sich Silicone durch eine sehr hohe thermo- und thermooxidative

Beständigkeit aus. Sie verfügen aber auch über eine geringere Empfindlichkeit gegenüber elektromagnetischer oder Teilchenstrahlung (UV, Alpha-, Beta- und Gammastrahlung) im Vergleich zu organischen Kunststoffen.

Variantenreiche Formel

Aufgrund ihrer chemischen Struktur lassen sich Silicone in zahlreichen Varianten produzieren. Zum einen ermöglicht die Variation der Funktionalität der Siloxaneinheiten die Herstellung öliger,

polymerer, harzartiger oder kautschukähnlicher Produkte. Zum anderen eröffnen die am Silicium gebundenen organischen Gruppen vielfältige Variationsmöglichkeiten. Es ist diese Variabilität, welche die beeindruckende Vielfalt der Siliconprodukte ermöglicht: Fette, Trennmittel, Antischaummittel, Lackzusätze, Papierbeschichtungsmittel, Hydrophobierungsmittel, heiß- oder kaltvulkanisierbare Siliconkautschuke und vieles mehr

Silane machen den Anfang

Ausgangspunkt und Grundbaustein der Siliconherstellung sind die Silane. Silane entstehen in der Direktsynthese aus Silicium und Methylchlorid (Müller-Rochow-Prozess). Sie treten als farblose, wasserklare und niedrigvsikose Flüssigkeiten auf, die in organischen Lösemitteln löslich sind. Dabei bewirkt die niedermolekulare Struktur der Silane ihre hohe Flüchtigkeit.

Die Struktur von Siliconen

Silicone, in der Chemie Polydimethylsiloxane genannt, ähneln in ihrer Struktur organisch modifiziertem Quarz. Sie bestehen aus einem „anorganischen”, abwechselnd aus Silicium- und Sauerstoffatomen aufgebauten Gerüst. Die beiden übrigen Valenzen der Siliciumatome sind mit organischen Gruppen verknüpft (vorzugsweise Methylgruppen), wodurch der außergewöhnliche chemische Charakter der Silicone entsteht.

Der Name „Silicone“

Der Begriff „Silicone” wurde von F. S. Kipping (1863-1949) geprägt und verweist auf die formale Analogie zwischen den entsprechenden Sauerstoffverbindungen des Siliciums und Kohlenstoffs

(Polysilicoketone). Treffender für die Gruppierung Si-O-Si ist aber der Begriff „Siloxan“. Demzufolge müssten alle Silicone korrekterweise als „Polysiloxane“ bezeichnet werden. Heute verwendet man den Begriff „Silicon“ vor allem im Zusammenhang mit den technischen Anwendungen von Polysiloxanen.

Wie entsteht eigentlich Silicon?