Silicone |
Der englische Chemiker Frederick Stanley
Kipping (1863–1949) experimentierte am Anfang des 20. Jahrhunderts mit Silicium und seinen Verbindungen. Er stellte
zunächst eine große Anzahl an Silicium-Kohlenstoff-Verbindungen
her und entdeckte dabei harzartige Produkte, die er als Silicone bezeichnete.
Der US-amerikanische Chemiker Eugene G. Rochow und der deutsche Chemiker
Richard Müller fanden im Jahre 1940 fast zeitgleich eine Möglichkeit
zur großtechnischen Herstellung der Methylchlorsilane, die als wichtige
Zwischenprodukte zur Herstellung der Silicone gelten. Das Herstellungsverfahren
wird seither als Müller-Rochow-Synthese bezeichnet. Bei der Einwirkung von Chlormethan auf gepulvertes Silicium entsteht bei 350 °C in Gegenwart von Kupfer als Katalysator Dichlordimethylsilan:
Als Nebenprodukt erhält man Trichlormethylsilan
und Chlortrimethylsilan. Versetzt man diese Silane mit Wasser, erhält
man in einer stark exothermen Reaktion Silandiole, die unter dem Einfluss
von Salzsäure zu den Siliconen polymerisieren:
Es entstehen polymere Silicone mit Si-O-Si-Verbindungen.
Die Silicone sind wasserabweisend und sehr temperaturbeständig. Die
besonderen Eigenschaften ergeben sich aus ihrem molekularen Aufbau. Die
Wärme- und Kältebeständigkeit ist auf den Anteil an Silicium-Atomen
zurückzuführen, die Elastizität und die wasserabweisende
Wirkung auf die vorhandenen Alkylgruppen, die eher organischer Natur sind.
Die wärme- und kältebeständigen Silicon-Öle sind einfache Methylsilicone mit kürzeren Ketten. Sie werden als Brems-
oder Hydraulikflüssigkeiten und in der Medizin für Hautschutzsalben
eingesetzt. Langkettige Silicone sind zäh und gummiartig, sie bilden
den Silicon-Kautschuk. Dieser ist in
einem Bereich von −100 bis +250 °C elastisch und äußerst
beständig gegen Chemikalien und Verwitterungseinflüssen und wird
zur Herstellung von Laborschläuchen, Stopfen und Kabelummantelungen
verwendet. Sind die Polymere dreidimensional miteinander vernetzt, erhält
man die duroplastischen Silicon-Harze.
Sie werden zu Silicon-Lacken verarbeitet oder dienen als Dichtungsmassen
in der Bauindustrie. |