 Silikone sind polymere Verbindungen, die eine Zwischenstellung zwischen anorganischen und organischen Verbindungen einnehmen. Während bei den vollständig organischen Polymeren hauptsächlich Kohlenstoffatome die Molekülkette bilden, ist es bei den Silikonen das Silicium. Das typische Merkmal der Silikone ist die Siloxan-Bindung Si-O-Si, weswegen auch die Bezeichnung Polysiloxane häufig verwendet wird. Ihren organischen Charakter erhalten die Silikone erst durch die an die Siliciumatome gebundenen Kohlenwasserstoffgruppen. Das sind meistens Methylgruppen ( -CH3 ), seltener Ethyl-, Propyl-, Phenyl- und andere Kohlenwasserstoffreste. Die Silikone können je nach Kettenlänge, Verzweigungsgrad und Art der am Silicium gebundenen Kohlenwasserstoffgruppen flüssig bis zähflüssig oder fest sein. Sie haben ähnliche Eigenschaften wie die rein organischen Kunststoffe, sind aber hitzebeständiger. Die meisten Silikone sind Wasser abstoßend, elektrische Isolatoren und beständig gegen Säuren. Sie sind nicht gesundheitsschädlich.
Nach ihren Anwendungsgebieten lassen sich die Silikone in Öle, Harze und Kautschuke einteilen. Silikonöle sind gewöhnlich klare, farblose, geruchsfreie, Wasser abstoßende Flüssigkeiten , die zu Emulsionen, Antischaummitteln, Pasten, Fetten und dergleichen verarbeitet werden. Sie sind an der Luft dauerhaft wärmebeständig bis ca. 180°, haben Stockpunkte von -80° bis -40° und sieden bei Temperaturen über 200°C. Silikonharze sind dauerhaft wärmebeständig bis 180-200°C. Da sie generell bei erhöhter Temperatur gehärtet werden, kann man sie den Einbrennharzen zuordnen. Sie werden zu Lacken und Pressmassen verarbeitet. Silikonkautschuke sind in den gummielastischen Zustand überführbare Massen. Dabei unterscheidet man noch einmal zwischen heiß- u. kaltvulkanisierenden Silikonkautschuken. Die heißvulkanisierenden Silikonkautschuke stellen meist plastisch verformbare, eben noch fließfähige Materialien dar, die nach Vulkanisation bei Temperaturen >100°C wärmebeständige, zwischen -100°C und +250°C elastische Silikonelastomere (Silikongummi) ergeben. Bei den kalthärtenden Silikonkautschuken findet die Vernetzungsreaktion bei Raumtemperatur statt, z. T. unter Einsatz einer Hilfschemikalie (Zweikomponentensystem: Harz und Härter). |
Verwendung
Silikonöle werden eingesetzt als Schaumdämpfungsmittel, Hydrauliköl, Formtrennmittel, zum wasserabweisend machen von Glas (z.B. in der Pharmazie), Keramik, Textilien, Leder usw., als Gleitmittel für die Kunststoffverarbeitung, Schmiermittel in Kunststoffgetrieben, Poliermittelzusatz für Autolacke, Leder und Möbel, als Druckfarbenzusatz, als Manometerflüssigkeit, Bestandteil von Metallputzmitteln, als Transformatorenöl, Heizflüssigkeit und Dämpfungsmittel. In Medizin und Kosmetik dienen Silikonöle als Bestandteil von Hautschutzsalben, Salbengrundlagen, zur Frisurstabilisierung, als Fixateur für Duftstoffe und Bestandteil von Zahnpasten. Durch Einarbeiten geringer Mengen von Konsistenzreglern erhält man Silikonpasten oder Silikonfette. Silikonpasten finden als Schutz- und Dichtungspasten für empfindliche Metall- und Apparateteile Verwendung. Silikonfette als Schmiermittel bei tiefen, hohen bzw. stark schwankenden Temperaturen. Silikonharze werden zu Lacken und zu sogenanntem Silikonemail (einer dekorativen, hitzebeständigen Beschichtung für Küchengeräte u.ä.) verarbeitet. In Mischung mit geeigneten Füllstoffen wie Glasfasern, Quarzmehl, Glimmer usw., gegebenenfalls auch Farbpigmenten, werden aus Silikonharzen Pressmassen und Laminate hergestellt. Mit gelösten oder pulverförmigen Silikonharzen werden Mauern wasserabweisend gemacht, ohne deren Poren zu verstopfen und die Atmung zu behindern.
Bei Temperaturen zwischen 250°C und 600°C zersetzt sich Silikonharz unter Bildung von Kieselsäure, die mit beigemischten Zink- oder Aluminium-Pigmenten einen beständigen, korrosionsschützenden Oberflächenfilm bildet. Das wird z.B. für den Rostschutz von Auspuffrohren genutzt. Silikonkautschuke werden als Dichtungs-, Dämpfungs-, Elektroisoliermaterialien, Kabelummantelungen und dergleichen verwendet. In der Bau-Industrie dienen sie als Fugendichtungsmassen, zur Herstellung von Abform- und Vergußmassen und als Beschichtungsmassen für Gewebe. Silikongummi-Schläuche finden in der chemischen Industrie und Medizin (z. B. bei der Bluttransfusion), im Flugzeug- und Raketenbau Verwendung. Durch den Einbau von Kohlenstoff elektrisch leitfähig gemachte Silikon-Elastomere (Silikongummi) werden in Prozeßrechnern, Hochfrequenzgeräten und für Heizelemente, die Wasserkontakt haben, eingesetzt. Eine Spezial-Anwendung ist das Plastination genannte Präparations-Verfahren, wobei das Wasser in den Zellen von biologischen Objekten durch Silikonkautschuk verdrängt wird, der anschließend aushärtet. |
