Química dos Silicones

DESCRIÇÃO

São compostos semi-orgânicos com o Silício na cadeia principal, combinado principalmente com o Oxigênio, descobertos no final do século XIX e tendo permanecido como curiosidade científica até a década de 40. São fabricados a partir da sílica e do cloreto de metila, não derivando essencialmente do petróleo. Seu nome vem da denominação dada por F.S. Kipping por achar que eram as cetonas dos compostos silícicos (do inglês: Silicon + Ketone) possui atualmente cerca de 7.000 tipos e variadas aplicações. O tipo principal constitui de cadeias lineares de átomos de silício e oxigênio alternados (siloxanas) com radicais metila ligados aos átomos de silício, conforme a estrutura química abaixo:

 


* onde n varia de 0 a 40.000 nos óleos

* R1 e R2 são usualmente os radicais orgânicos: metil, fenil, vinil, fluoropropil, hidroxila, halogênio

*nome das ligações  do silício: 

Si - H : silanas

Si - O : siloxanas

Si - C : Silcarbanas

Si - S : Siltianas

 

PROPRIEDADES GERAIS

De maneira geral suas principais propriedades são:

  • alta estabilidade química
  • alta resistência térmica
  • baixa tensão superficial
  • grande resistência elétrica
  • alta estabilidade química
  • boa lubricidade
  • compatibilidade biológica
  • resistência ao intemperismo
  • não biodegradável

 

TIPOS

FLUIDOS  (ÓLEOS)  DE  SILICONE

Os  Fluidos de Polidimetilsiloxana, os silicones mais conhecidos e utilizados estão disponíveis em uma grande variedade de viscosidades (de 0,65 a 1.500.000 cStk), são conhecidos pelas suas propriedades lubrificantes, resistência à água e altas temperaturas;  são principalmente empregados como:

  • Desmoldante
  • Lubrificantes de fios
  • Fluidos térmicos
  • Aditivos em produtos de limpeza
  • Fluidos dielétricos para transformadores e capacitores
  • Lubrificantes e aditivos para plásticos e borrachas
  • Meios de amortecimento
  • Aditivos em produtos cosméticos
  • Hidro-repelentes e amaciantes de couros

 

 Os fluidos de fenil-siloxana e cloro-siloxanas são mais utilizados em sistemas de lubrificação, compostos com sabões metálicos ou grafite.

 Solubilidade dos  Fluidos de Dimetilsiloxana nos Solventes mais comuns: 

  • NÃO SOLVENTES: Água, Metanol, Propileno Glicol, Óleo Parafínico, Dodecanol
  • SOLVENTES PARCIAIS: Acetona, Butanol, Etanol, Isopropanol, Heptadecanol
  • SOLVENTES VERDADEIROS
  1. Aromáticos: Benzeno, Tolueno, Xileno, Ciclohexano
  2. Alifáticos: Óleo Diesel, Gasolina, Querosene, Aguarrás
  3. Clorados: Tetracloreto de Carbono, Cloreto de Metileno, Percloroetileno, etc..
  4. Acéticos: Acetato de Amila, Acetato de Etila
  5. Cetônicos: Metil-etilcetona
  6. Fluorados:Fluorcarbonetos
  7. Éteres: Éter Etílico, Éter Metílico
  8. Outros: Iso-octana, 2-Etil-hexanol, “Jet Fuel”


PASTAS E GRAXAS DE SILICONE

As graxas e pastas de silicone, caracterizadas pela resistência que oferecem às altas temperaturas e ótima hidro-repelência, são apresentadas em várias consistências e aditivadas com diferentes tipos de materiais, dependendo da aplicação a que se destinam:

 

  • Isolamentos elétricos
  • Lubrificação de "O-rings" , vedação de roscas e acoplamentos mecânicos
  • Lubrificações especiais (equipamentos de mergulho, alto vácuo, alta temperatura)
  • Lubrificação de engrenagens plásticas, brinquedos e outros
  • Proteção contra oxidação e umidade
  • Agentes desmoldantes
  • Acoplamento e Dissipação Térmica


GÉIS, GOMAS, BORRACHAS DE SILICONE

Vulcanização a frio (RTV) ou quente (HTV), com catalisadores ou radiação, para a confecção de moldes para peças técnicas e decorativas, peças com resistência à temperatura, encapsulamento de peças e componentes eletro e eletrônicos, painéis solares e borrachas adesivas (conhecidas como selantes) com vários tipos de cura.


RESINAS DE SILICONE

Para a fabricação de tintas com resistência à alta temperaturas.Para o revestimento protetivo de circuitos impressos na indústria eletrônica. Para o revestimento isolante "classe H" de bobinas, transformadores e motores elétricos.
Também existem resinas para hidro-repelência em concreto, tijolos à vista, pedras, gesso, etc., que protegem contra a formação de fungos e mofos.


OUTROS SILICONES

Grande diversidade de produtos, compostos e intermediários para uma vasta gama de aplicações.

  • SILANOS: Também chamados de agentes de acoplamento, são utilizados para a melhoria de adesão de materiais inorgânicos com orgânicos, na fabricação de primers especiais, agentes reticulantes, agentes de síntese na produção de antibióticos.
  • COPOLÍMEROS DE SILICONES: Diversos tipos para uso como tensoativos para plásticos, plastissóis, produtos de limpeza e cosméticos.
  • ADITIVOS DE PLÁSTICO: Proporcionando lubricidade, antiaderência, e outras propriedades especiais.


APLICAÇÕES

  • Fundição de metais (processos: "Shell Moulding" e "Dye Cast")
  • Cerâmica 
  • Termoplásticos - poliolefinas (PE, PP, PB), PVC, PET, etc.
  • Termofixos - poliuretanas, epóxies, poliésteres, etc.
  • Moldagem de peças de Borracha natural ou sintética.
  • Desmoldantes internos (agregados à massa polimérica)
  • Nos graus alimentício e industrial para sistemas aquosos, solventes, ácidos ou alcalinos, frios ou quentes, aplicados em:
  • Produtos petroquímicos, óleos de corte
  • Produtos alimentícios, processos fermentativos, destilações, cozimento industriais
  • Fabricação de tintas / vernizes em geral
  • Fabricação de adesivos, detergentes, sabões industriais, defensivos agrícolas
  • Tratamento de couros, águas e resíduos industriais
  • Indústria de papel e celulose
  • Auxiliares têxteis, processos de tingimento
  • Acabamento de metais e outros materiais

 

Para a construção civil, no tratamento de alvenaria, concreto, tijolos à vista e madeiras. Para o tratamento de tecidos, lonas, couros, tapeçarias e estofados, oferecendo hidro-repelência e proteção a mofo.

 

São utilizados em concentrações mínimas em tintas, resinas, lacas, esmaltes e vernizes a fim de corrigir imperfeições ou assegurar uma alta qualidade, oferecendo vantagens do tipo:

  • Melhoria do espalhamento da película, da umectação, evitando problemas de estriamento
  • Melhoria da dispersão dos pigmentos na formulação, evitando a formação de "olhos de peixe", a flutuação e a precipitação de pigmentos
  • Proporcionam melhor aderência, resistência a rachaduras e são ótimos agentes niveladores
  • Melhoram consideravelmente a resistência a riscos e abrasão das tintas aditivadas