Силико?ны (полиорганосилоксаны) ? кислородосодержащие высокомолекулярные кремнийорганические соединения с химической формулой [R ₂ SiO] _n , где R = органическая группа (метильная, этильная или фенильная). Сейчас этого определения придерживаются уже крайне редко ^{[ прояснить ]} , и в ≪силиконы≫ объединяются также полиорганосилоксаны (например силиконовые масла типа ПМС, гидрофобизаторы типа ГКЖ или низкомолекулярные каучуки типа СКТН) и даже кремнийорганические мономеры (различные силаны ), стирая различия между понятиями ≪силиконы≫ и ≪кремнийорганика≫.

Силиконы имеют строение в виде основной неорганической кремний-кислородной цепи (…-Si-O-Si-O-Si-O-…) с присоединёнными к ней боковыми органическими группами, которые крепятся к атомам кремния. В некоторых случаях боковые органические группы могут соединять вместе две или более кремнийорганических цепей. Варьируя длину основной кремнийорганической цепи, боковые группы и перекрёстные связи, можно синтезировать силиконы с разными свойствами.

Силиконы делятся на три группы , в зависимости от молекулярного веса, степени сшивки, вида и количества органических групп у атомов кремния:

1. ≪Силиконовые жидкости ≫ ? менее 3000 силоксановых звеньев.
2. ≪Силиконовые эластомеры ≫ ? от 3000 до 10000 силоксановых звеньев.
3. ≪Силиконовые смолы ≫ ? более 10000 силоксановых звеньев и высокая степень сшивки .

Полиорганосилоксаны синтезируются стандартными методами химии полимеров , включая поликонденсацию и полимеризацию.

Один из наиболее распространённых методов ? гидролитическая поликонденсация функционализированных диорганосиланов ? дихлорсиланов, диалкокси- и диацилокси, диаминосиланов. Метод основан на гидролизе функциональных групп, ведущих к образованию неустойчивых диорганосиланолов, которые олигомеризуются с образованием циклосилоксанов:

R ₂ SiX ₂ + 2H ₂ O ${\displaystyle \to }$ R ₂ Si(OH) ₂ + 2HX

nR ₂ Si(OH) ₂ ${\displaystyle \to }$ (R ₂ Si-O) _n + H ₂ O

Образующиеся в реакционной смеси циклосилоксаны далее полимеризуются по анионному или катионному механизму:

Наиболее энергично процесс гидролитической поликонденсации идет с дихлорсиланами, однако в этом случае выделяется хлороводород , что, в некоторых случаях, таких как синтез полимеров для изделий медицинского назначения, неприемлемо. В этих случаях используют диацетоксисиланы ? при этом в процессе гидролитической поликонденсации образуется нетоксичная уксусная кислота, однако процесс протекает значительно медленнее.

Для синтеза силиконовых каучуков с молекулярной массой ~ 600000 и выше используется ионная полимеризация заранее синтезированных циклосилоксанов.

Замещённые силановые прекурсоры с большим количеством кислотообразующих групп и меньшим количеством алкильных групп, таких как метилтрихлорсилан, могут использоваться для ввода разветвлений и/или поперечных сшивок в полимерных цепях. В идеальном случае каждая молекула такого соединения станет точкой разветвления. Это используется в производстве твёрдых силиконовых резин. Аналогично, прекурсоры с тремя метильными группами могут использоваться для ограничения молекулярного веса, поскольку каждая такая молекула реагирует с одним реакционным центром и, таким образом, образует конец силиконовой цепочки.

Современные силиконовые резины производятся из тетраэтоксисилана , который реагирует более мягко и контролируемо, чем хлорсиланы.

Силикон нашёл широкое применение в строительстве и в быту. Силиконы обладают рядом уникальных качеств в комбинациях, отсутствующих у любых других известных веществ: способности увеличивать или уменьшать адгезию , придавать гидрофобность, работать и сохранять свойства при экстремальных и быстроменяющихся температурах или повышенной влажности, диэлектрические свойства, биоинертность, химическая инертность, эластичность, долговечность, экологичность. Это обусловливает высокий спрос на них в разных областях ^[1] .

Силиконовые жидкости и их эмульсии широко применяются в качестве или в основе:

• силиконовых антиадгезионных смазок для пресс-форм,
• гидрофобизирующих жидкостей,
• силиконовых масел и пластичных (консистентных) смазок ,
• силиконовых амортизационных и демпфирующих жидкостей,
• силиконовых теплоносителей и охлаждающих жидкостей ,
• силиконовых диэлектрических и герметизирующих составов,
• силиконовых пеногасителей ,
• силиконовых оттискных массах [широкое применение в стоматологии],
• силиконовые имплантаты [медицинского назначения],
• различных добавок и модификаторов [производство шампуней, масок и кремов].

Силиконовые эластомеры применяются в виде:

• силиконовых низкомолекулярных и высокомолекулярных каучуков,
• силиконовых герметиков холодного отверждения ,
• силиконовых резин горячего отверждения (высокомолекулярных) ,
• силиконовых компаундов холодного отверждения (низкомолекулярных),
• жидких силиконовых резин горячего отверждения (LSR).

Силиконовые смолы чаще всего применяются в сополимерах с другими полимерами (силикон/алкиды, силикон/полиэфиры и т. д.) в составах для нанесения покрытий, отличающихся стойкостью, электроизоляционной способностью или гидрофобностью.

Силикон используется для изготовления уплотнений ? силиконовых прокладок, колец, втулок, манжет, заглушек и многого другого. Силиконовые изделия обладают рядом качеств, позволяющих использовать их даже в таких условиях, где применение традиционных эластомеров неприемлемо. Изделия из силикона сохраняют свою работоспособность от ?60 °C до +200 °C. Из морозостойких типов силиконовых резин ? от ?100 °C, из термостойких ? до +300 °C. Уплотнительные кольца из силикона устойчивы к воздействию озона , морской и пресной воды (в том числе кипящей), спиртов , минеральных масел и топлив, слабых растворов кислот , щелочей и перекиси водорода .

Силиконовые изделия устойчивы к воздействию радиации, УФ излучения, электрических полей и разрядов. При температурах выше +100 °C они превосходят по изоляционным показателям все традиционные эластомеры. Физиологическая инертность и нетоксичность силиконовых изделий используются практически во всех отраслях промышленности.

Силиконовые материалы загораются с трудом, а при горении выделяют не чёрную сажу ( углерод ), а белую ( диоксид кремния ). Некоторые кремнийорганические резины в течение непродолжительного времени могут выдерживать температуру более 840°C, после прекращения действия огня резина очень быстро затухает ^[2] .

Термин silicone предложен в 1901 году английским химиком Фредериком Киппингом ^[англ.] для полидифенилсилоксана по аналогии с ketone ( кетон ) для бензофенона из-за схожести формул: в кетонах карбонильная группа связана с двумя углеводородными радикалами, в силиконах схожим образом с углеводородными радикалами связана группа SiO. Первоначально Киппинг даже использовал термин silicoketone ^{[3] [4]} . Ошибочность названия была понятна изначально, поскольку кетоны являются мономерами . Полным аналогом кетона по структуре, с атомом кремния, связанным двойной связью с атомом кислорода, является силанон ^{[англ.] [5]} .

Нередко возникают ошибки при переводе с английского языка из-за схожести написания английских терминов silicon [?s?l?k?n] ≪ кремний ≫ и silicone [?s?l?k??n] ≪силикон≫ (см. ложные друзья переводчика ). В частности, именно таким образом в русском языке появился расхожий топоним ≪ Силиконовая долина ≫. В английском языке термины silicon и silicone также иногда вызывают путаницу.

Из-за высокой стоимости силиконов в продаже нередки их подделки, чаще всего подделывается силиконовая резина и силиконовые герметики: их подменяют полихлорвинилом и акриловыми герметиками.

В отличие от силиконовых каучуков подделки теряют эластичность при отрицательных температурах.

• Органосиликатные композиции
• Кремний

• Миле Р. Н., Льюис Ф. М., Силиконы, пер. с англ., М.,1964;
• Hans-Heinrich Moretto, Manfred Schulze, Gebhard Wagner, "Silicones" Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2005, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a24 057

• Silicone Polymers (Virtual Chembook, Elmhurst College)

В другом языковом разделе есть более полная статья Silicone   (фр.) . Вы можете помочь проекту, расширив текущую статью с помощью перевода

В статье не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску ). Информация должна быть проверяема , иначе она может быть удалена. Вы можете отредактировать статью, добавив ссылки на авторитетные источники в виде сносок . ( 31 мая 2011 )