Sintesi e Usi dei Siliconi nella Chimica e nell’Industria

I siliconi sono polimeri sintetici di policondensazione che presentano una vasta gamma di forme e applicazioni. Inerti e resistenti al calore, vengono utilizzati come sigillanti, adesivi, lubrificanti e in una varietà di applicazioni mediche, come utensili da cucina e isolanti. Essi hanno una struttura in cui gruppi funzionali organici sono legati a una catena silicio-ossigeno. Il composto più semplice del silicio è il silano SiH4, capostipite di una serie omologa analoga al metano. La presenza di atomi di ossigeno nella catena siliconica viene indicata usando il nome di silossano, una classe di composti in cui si ripete il gruppo funzionale R2SiO, dove R è un gruppo alchilico, arilico o un idrogeno.

Silossani

I silossani hanno una catena principale, lineare o ramificata, in cui si alternano atomi di silicio e ossigeno –Si-O-Si-O- con catene laterali R legate al silicio. I siliconi più utilizzati sono quelli che presentano gruppi metilici. Le proprietà di tali polimeri, come la solubilità in solventi organici, l’idrofobicità e la flessibilità, sono influenzate dalla presenza dei gruppi R presenti.

Struttura e Sintesi

La struttura delle unità ripetitive dei siliconi presenta una vasta gamma di gruppi R, come il metile, il fenile, il vinile e il trifluoropropile. I siliconi si ottengono a partire dal silicio, che viene ottenuto dalla riduzione del biossido di silicio con carbonio. Successivamente, si procede con la sintesi dei clorosilani quali RSiCl3, R2SiCl2 e R3SiCl. Il dimetilclorosilano ottenuto per distillazione viene idrolizzato per ottenere il dimetildisianolo, che reagisce per dare un silossano. Successivamente, gli oligomeri condensano rapidamente per formare una lunga catena polimerica. Per ottenere gels, elastomeri e resine, le lunghe catene di silossano vengono predisposte per formare un polimero reticolato.

Usi dei Silicone

I siliconi trovano ampio impiego in diversi settori. I siliconi fluidi sono utilizzati come lubrificanti, lucidanti e per impermeabilizzare tessuti, carta e cuoio. Hanno inoltre proprietà anti-schiuma e vengono utilizzati per limitare la formazione di schiuma nei detergenti. I siliconi gel sono impiegati nella fabbricazione di scarpe da ginnastica ad alte prestazioni, mentre gli elastomeri, resistenti da -55°C a 300°C, sono utilizzati in svariate applicazioni industriali, nel settore medico e nella chirurgia plastica. Le resine siliconiche tridimensionali ad alto peso molecolare vengono usate nel settore edilizio, come vernici e isolanti.

In conclusione, i siliconi, con la loro ampia gamma di proprietà e applicazioni, sono materiali versatili che trovano impiego in numerosi settori, dall’industria all’edilizia e alla medicina.