המרכיב הרב-תכליתי במוצרי סיליקון: שמני סיליקון ותחליב סיליקון
מבין משפחת הסיליקון האורגני, שמן סיליקון ותחליב סיליקון הם החברים הנפוצים ביותר. עם המבנים והמאפיינים הייחודיים שלהם, הם ממלאים תפקידים חשובים באינספור תרחישים, מייצור תעשייתי ועד למוצרים יומיומיים.
I. שמן סיליקון: ממבנה מולקולרי לצורות-משתנות
שמן סיליקון הוא בעצם סוג של שרשרת-כמו פוליאורגנוזילוקסנים עם דרגות שונות של פילמור. "לידתו" כרוכה במספר שלבים מרכזיים: ראשית, דימתיל-דיכלורוסילאן עובר הידרוליזה במים כדי לקבל טבעת עיבוי ראשונית; לאחר מכן, הטבעת נסדקת ומזוקקת לקבלת צורה- מחזורית נמוכה; לבסוף, הטבעת, חומר מכסה הקצה- והזרז "מופלמרים" יחד כדי לקבל תערובת עם דרגות פילמור שונות. לאחר הסרת חומרים בנקודת-רתיחה- נמוכה, נקבל את שמן הסיליקון שאנו רואים בדרך כלל. במראה, שמן סיליקון הוא בעיקר נוזל חסר צבע (או צהוב חיוור), חסר ריח ולא-רעיל שאינו נדיף בקלות. תכונותיו די ייחודיות: הוא אינו מסיס בממיסים קוטביים כגון מים ומתנול, אך יכול להגיב בקלות עם בנזן, פחמן טטרכלוריד ונפט; יש לו לחץ אדים נמוך, נקודת הבזק ונקודת הצתה גבוהות ונקודת הקפאה נמוכה, מה שהופך אותו לבטוח ביותר. בהתבסס על מבנה כימי, שמני סיליקון מהווים משפחה עצומה: שמן סיליקון מתיל, שמן סיליקון אתיל, שמן סיליקון פניל, שמן סיליקון מתיל מימן, שמן סיליקון מתיל כלורופניל וכן הלאה, כל אחד עם החוזקות שלו. מסווגים לפי יישום, ישנם שמני סיליקון שיכוך, שמני סיליקון משאבת דיפוזיה, שמנים הידראוליים, שמני בידוד, שמנים להעברת חום, נוזלי בלמים וכו', כל אחד ממלא את תפקידו. מה שהופך את שמן הסיליקון לפופולרי כל כך הוא הביצועים המעולים שלו: עמידות בחום חזקה, שאינה מתדרדרת בקלות בטמפרטורות גבוהות; בידוד חשמלי טוב, הפועל כ"שומר בטיחות" לציוד אלקטרוני; עמידות מצוינת במזג האוויר, לא מזדקנת בקלות גם לאחר חשיפה לרוח ולשמש; הידרופוביות חזקה, המאפשרת למים להתעבות לחרוזים על פני השטח שלהם; אינרציה פיזיולוגית גבוהה, עם גירוי מינימלי לבני אדם ואורגניזמים אחרים; וגם מקדם טמפרטורה-נמוך, יכולת דחיסה גבוהה וזנים מסוימים אפילו עמידים בפני קרינה. מאפיינים אלה הופכים שמן סיליקון למצרך{16}}מבוקש מאוד בייצור תעופה וחלל, אלקטרוניקה ומכונות.
II. תחליב אורגנוסיליקון: הצורה ה"ידידותית לאנשים- של שמן סיליקון
תחליבים אורגנוסיליקון, במילים פשוטות, הם "פזורים נוזליים" של שמן סיליקון. ביניהם, תחליבים המשמשים כמרככי כביסה ומסירי קצף הם הנפוצים ביותר, בעיקר בתעשיית הטקסטיל, שבה תחליב סיליקון נחשבים ל"קוסמטיקאיות בד". סוכני גימור מבד סיליקון עברו שני דורות של פיתוח. הדור הראשון כלל תערובת מכנית של שמן סיליקון דימתיל ומימן- המכילים שמן סיליקון (ונגזרותיו), שאמנם סיפק ריכוך, אך היה בעל ביצועים מוגבלים. בדור השני, תחליב פולידימתיל-סילוקסן עם סופם של הידרוקסיל- הפכו למיינסטרים-הם מפולמרים ישירות בתנאים ספציפיים ממונומרים של אוקטה-מתיל-ציקלוטטר-סילוקסן, מים, מתחלבים, זרזים וכו'. כדי להעניק לבדים יותר "כוחות-על", כגון עמידות בשמן, תכונות אנטי-סטטיות, תכונות של בד, מחקרים טבעיים של בד, מחקרים טבעיים של בד, חומרי סינתטיות, הידרופיליות. הכנסת קבוצות פעילות מיוחדות -אמינו, אמיד, אסטר, ציאנו, קרבוקסיל ואפוקסי-למולקולות סיליקון. קבוצות פונקציונליות אלו הן כמו הוספת מודולים מיוחדים לשמן סיליקון: הכנסת קבוצות אמינו הופכת אותו למתאים למניעת התכווצות וריכוך גימור של בדי צמר; הכנסת קבוצות אמיד מגבירה את העמידות והרכות לכתמים; הכנסת קבוצות ציאנו משפרת את עמידות השמן; לקופולימרים של אתר פוליאתילן אוקסיד וסיליקון אורגנו יש השפעות אנטי-סטטיות משמעותיות; וסיליקון אורגני{11}מתואם משלב דחיית שמן, עמידות בפני כתמים, תכונות אנטי-סטטיות ודוחי מים, והופך ל"מועדף חדש" בגימור בד גבוה{{12}.
מהצורות המגוונות של שמן סיליקון ועד לסיווג המעודן של תחליב סיליקון אורגנוסיליקון, מוצרי סיליקון אורגנו אלו מגדירים כל הזמן מחדש את ההבנה שלנו לגבי תכונות החומר עם הקסם הייחודי שלהם, מה שהופך תעשיות נוספות ליעילות יותר ואיכותיות יותר בגלל קיומן.
