thumb|Molde de silicona (azul).thumb|Implantes de silicona.
La silicona ye un polímeru inorgánicu deriváu del polisiloxano, ta constituyíu por una serie d'átomos de siliciu y oxíxenu alternaos. Nun tien golor nin color. La silicona ye inerte y estable a altes temperatures, lo que la fai preséu en gran variedá d'aplicaciones industriales, como llubricantes, adesivos, moldes, y n'aplicaciones médiques y quirúrxiques, como prótesis valvulares, cardiaques y enllantes de mames.
Puede esterilizarse con óxidu d'etilenu, radiación y procesos d'autoclave. Constitúin la caña más importante de los derivaos organosilícicos; la carauterística esencial de los polímeros ye la de presentar na so molécula, amás del enllace siliciu-carbonu, l'enllaz siliciu-oxíxenu, que da orixe al so nome: siliconas.
Amás, denominar silicona a la familia de compuestos químicos sintetizaos per primer vegada en 1938.
Historia En 1824, el suecu Berzelius, basándose na hipótesis del francés Lavoisier con al respective de los óxidos metálicos y aprovechando los trabayos del inglés Davy, demostró la estructura del xil aisllando'l siliciu. Berzelius llogró'l tetracloruro de siliciu y l'alemán Friedrich Wöhler el siliciu-cloroformu» (triclorosilano); el francés Charles Friedel y l'estauxunidense James Crafts prepararon ente 1863 y 1866 los primeros compuestos de siliciu-carbonu por reacción del cinc dietilo sobre'l tetracloruro de siliciu. En 1872 l'alemán Albert Ladenburg foi'l primeru en reparar la formación d'un fluyíu de polisiloxano hidrolizado, el dietildietoxisilicio ().
Sicasí l'interés menguó hasta qu'a principios de sieglu fueron afayaos los polímeros de la silicona pol químicu inglés F. S. Kipping, a quien se considera un pioneru na tema. Atopábase buscando elementos estereoisoméricos, pa poder llograr unu que fuera compatible colos fluyíos hidráulicos, el cauchu sintéticu y, amás, que fuera capaz de repeler a l'agua. Buscaba que fuera útil pa la guerra, yá que pretendía atopar una forma de faer menos pesaos los equipos y ameyorar los artiluxos pa les máquines, los carros y los zapatos de soldaos que tuvieren nel frente de combate. Dende 1903 Kipping trabayó en buscar nueves téuniques pa la síntesis d'una variedá de compuestos orgánicos que contenga siliciu. A estes nueves sustancies, llamar siliconas y de primeres destináronse como llubricantes, cuantimás mientres la Segunda Guerra Mundial. Empezar a llograr industrialmente a partir de 1930.
Kipping y Matt Saunders acuñaron la pallabra silicona en 1901 pa describir el polidifenilsiloxano por analoxía de la so fórmula, (Ph significa fenilo, ), cola fórmula de la cetona benzofenona, (denomada orixinalmente silicocetona). Kipping yera bien consciente de que'l polidifenilsiloxano yera poliméricu ente que la benzofenona yera monomérica y señaló que y teníen químiques bien distintes. El descubrimientu de les diferencies estructurales ente les molécules de Kipping y les cetonas significó que la silicona yá nun yera'l términu correutu (anque sigue siendo d'usu común) y que'l términu siloxanes ye correutu acordies cola nomenclatura de química moderna.
Tratando de combinar les propiedaes de los compuestos de carbonu colos compuestos de siliciu, un investigador de Corning Inc. (EE.XX.), J.F. Hyde inventó les siliconas en 1938. La empresa Dow Corning foi fundada en 1943 pa esplotar la invención que condució a un gran númberu de resines, barnices, elastómeros y otros usos humanos, que'l so uso Kipping nunca pudo imaxinase. En 1949, cuando morrió Kipping, yá había publicar cerca de 51 artículos sobre la tema.
Tomando a Kipping como pioneru, la Sociedá Histórica Plástica crear en 1986, pa llamar l'atención sobre'l patrimoniu de la industria del plásticu, fomentar l'estudiu d'otros polímeros, incluyendo los sintéticos, cauchos y elastómeros.
Orixe thumb|Estructura química de polidimetilsiloxano (PDMS).
El productu primariu pa la ellaboración de siliconas ye'l xil (dióxidu de siliciu), abondo abondosu na arenisca, nel sable de sablera y otres roques similares; el xil tamién ye'l principal ingrediente del vidriu. Les siliconas ellaborar a partir de clorosilanos, tetraetoxisilano y otros compuestos de siliciu similar. Dependiendo de les condiciones del so llogru y de posteriores procesos químicos,
Carauterístiques Resistente a temperatures estremes (–60 a 250 °C). Resistente albentestate, l'ozonu, la radiación y el mugor. Bona resistencia al fueu. Escelentes propiedaes llétriques como aislante. Gran resistencia a la deformación por compresión. Aptu pa usu alimenticiu y sanitariu. Tien la facultá d'estendese. Permeabilidá al gas Vida útil llarga * Capacidá de repeler l'agua y formar xuntes de estanqueidad, anque les siliconas nun son hidrófobes
Clasificación Les siliconas pueden clasificase en rellación al llargor de les sos molécules, qu'inflúi nel so usu:
Gaseoses: menores a 10 unidaes básiques. Aceites: ente 10 y 100 unidaes básiques. Resines: ente 100 y 500 unidaes básiques. Gomes: ente 500 y 2000 unidaes básiques.
Propiedaes Pola so composición química de siliciu y oxíxenu, ye flexible y nidiu al tactu, nuna mancha, nun se folia, nun avieya, ye resistente al usu que-y dean, polo que nun se folia, nun contamina, y puede adoptar formes y llucise en colores, tien una baxa conductividá térmica, y una baxa reactividá química, nun ye compatible cola crecedera microbiolóxica, nun ye tóxica, tien resistencia al oxíxenu, a la radiación de los rayos ultravioleta y al ozonu, ye altamente permeable a los gases a la so temperatura ambiente de 25 °C.
Propiedaes mecániques Resistencia a la tracción de 70 kg/cm2 con una elongación permediu de 400%. Caltién estos valores entá dempués de llargues esposiciones a temperatures estremes.
Propiedaes llétriques Ye flexible, elástica y aislante, calteniendo les sos propiedaes a temperatures estremes onde otros materiales nun soportaríen.
Biocompatibilidad Ta formulada cola FDA Biocompatiblity Guidelines pa productos melecinales. Ye inodora, insípida y nun desenvuelve bacteries, nun ye corroyente con otros materiales.
Resistencia química Tienen un bon comportamientu en contautu cola mayoría d'axentes químicos, pero son atacaos poles grases, los disolventes. La silicona aguanta dellos químicos, incluyendo dellos ácidos, oxidantes químicos, amoniacu y alcohol isopropílico. La silicona s'hincha cuando s'espón a solventes non polares como'l bencenu y el tolueno.
Graos de silicona Fluyíos La so cadarma ta constituyíu por un encadenamientu d'átomos de siliciu y d'osixeno. Los fluyíos más corrientes llámense PDMS (polidimetilsiloxanos). Los sos principales usos son:
Refrigeración. Dieléctricos. Ceres y productos d'apolazadura. Antiespumante. Emplegaos a la cosmética, farmacia y medicina.
Esisten distintos compuestos derivaos de los fluyíos:
Emulsiones Pasties y grases Antiespumantes
Elastómeros Formular a partir de cadenes lliniales reactives a les que s'amieste un axente reticulante y cargues minerales, pa otorgar bones propiedaes mecániques. Los sos principales usos son:
Xuntes sellaos Aislamientu de cables Conducción de gases y líquidos calientes Prótesis y aparatos quirúrxicos Compuestos de selláu
Resines Al ser resines, son polímeros de masa molecular relativamente baxa que tienen una estructura tridimensional. Los sos principales usos son:
Barnices aislantes Pintures industriales Axentes de encapsulación y impregnación
Composición química Los polímeros de silicona producir por condensación intermolecular de silanoles, que llógrense por hidrólisis d'haluros de siliciu. Los átomos de Siliciu pueden xunise a unu o más sustituyentes orgánicos, creando compuestos con diverses propiedaes y aplicaciones.
thumb|Composición química de la silicona
Pueden llograse distintes estructures de siloxanos dependiendo del grupu R. Esisten dos tipos de siliconas en rellación a la so composición y la so forma de polimerización:
Polimerización por condensación Polimerización por adición
La diferencia principal ente los dos tipos ye que mientres la polimerización por condensación fórmense subproductos (alcohol) ente que na polimerización por adición non.
Amás, les siliconas por adición, al nun formar sub-productos, convertir nel elastómero más estable dimensionalmente, pero'l so costu ye mayor comparáu al de los otros pola presencia del platino o paladiu na so composición, pa llograr una meyor impresión y positivu.
Siliconas por condensación Son de condensación yá que se llogra como subproductu etanol.
Composición
Polímeru Polidimetil siloxano con grupu terminal hidroxilo Activador (catalizador) Octanoato d'Estañu Material de rellenu Xil coloidal Axente entrecruzador de cadenes Ácidu alquílico Plastificante Dibutil ftalato Colorante
2 + 4 catalizador
1 + 3 bases
Presentación y proporción
Pote base (silicona pesada) Tubu activador Tubu silicona fluyida
Una cuyarada de base + un diámetru d'activador → tomar impresión → con silicona fluyida en xeringa, enriba de la de base, tomar la impresión.
Ventayes Ensin sabor nin golor desagradable * Escelente recuperación de la deformación Resistente al esgaño * Tiempu de trabayu y polimerización ajustable Relativamente económiques Llimpiu de trabayar
Desventaxes
Baxa estabilidá dimensional Requier de vaciáu casi inmediatu (20-30 min.) → por que recupere la memoria elástica y endurézase Hidrofóbicu * Requier de espatulado manual Tiempu de expiración curtiu
Siliconas por adición
Son de adición porque nun lliberar un subproductu como tal, solo hai lliberación de H2, que nun afecta la contraición, solo'l vaciáu.
Composición Polímeru → Polivinil siloxano. Activador (catalizador) → Ácidu cloru platínico. Material de rellenu → Xil coloidal. Axente entrecruzador de cadenes → Silano. Plastificante → Dibutil ftalato. Colorante.
Presentación y proporción Pote → base. Tubu → catalizador. Tubu → silicona fluyida. Puede presentase nun dispositivu de automezcla. Entemecer n'iguales cantidaes la base y el catalizador.
Ventayes Son los más exactos disponibles. Golor y sabor prestosu. Escelente estabilidá dimensional. Alta recuperación a la deformación. Estables a la desinfeición. Disponible en dispositivos de automezcla → cuando utilizamos dispositivos de automezcla evitamos la formación de burbuyes, una y bones les proporciones son exactes. Hidrofílicos. Vaciáu dempués de 1 hora, a lo menos → cosa que'l H2 tópase lliberáu y nun alterie'l vaciáu nel yelsu.
Desventaxes Caros. Sensibles a contaminante. Lliberación d'hidróxenu (volátil) mientres la polimerización, el vaciáu nun tien de faer se de forma inmediata (1 –24 hrs). Permagnum. Aquasil. President.
En resume Ventayes Desventaxes Son bien exactos, con gran reproducción de detalle, elasticidá y resistencia fayadices. Amás el so costu económicu ye baxu, nel casu de condensación. Si polimerizan por condensación mala estabilidá dimensional. La so vida n'almacén ye curtia. Si polimerizan por adición, escelente estabilidá dimensional, color, golor y sabor prestosu, nun riquir de portaimpresión individual nin adesivu. L'alta hidrofobicidad de les siliconas enzanquen tomar d'impresión nun ambiente húmedo y tamién el llograr un positivu de yeso piedra llibre de burbuyes.
Usos y aplicaciones