silicones - chimie.

silicones - chimie. 1 PRÉSENTATION silicones (ou polysiloxanes), polymères à base de composés organiques du silicium, remarquables pour leur stabilité thermique, leur grande inertie chimique et leur caractère d'isolant électrique. La méthode de synthèse des silicones, à partir des chlorosilanes, fut développée parallèlement en Allemagne et aux États-Unis durant la Seconde Guerre mondiale : Elles furent produites de façon industrielle vers la fin de celle-ci. Aujourd'hui, la production mondiale avoisine un million de tonnes par an. Leur prix de revient, plus élevé que celui des polymères ordinaires, réserve leur emploi à des produits de haute valeur ajoutée. 2 STRUCTURE ET PROPRIÉTÉS Chaque molécule de silicone est constituée d'une chaîne d'atomes de silicium et d'oxygène de formule générale ...8 SiR2 8 O 8 SiR2 8 O 8 SiR2 8 ..., où R est un groupement organique (méthyl ou phényl le plus couramment). Le squelette Si8 O des silicones est beaucoup plus stable que la chaîne 8 C 8 C 8 des polymères classiques ; les silicones sont par conséquent beaucoup plus résistantes vis-à-vis de la chaleur, de l'oxydation et des rayons ultraviolets que leurs homologues organiques. La nature du groupement R joue un rôle dans les propriétés chimiques des silicones : caractère plus ou moins hydrophobe, propriétés rhéologiques, caractère lubrifiant, anti-adhérent. De plus, elles présentent un caractère hydrophile (dû à la liaison Si 8 O, très polaire), et hydrophobe à la fois. Cette propriété est utilisée par exemple pour l'imperméabilisation : la partie hydrophile se lie préférentiellement au substrat (tissus, moquette, papier ou pierres) et présente vers l'extérieur ses groupements organiques hydrophobes. 3 UTILISATIONS Les silicones peuvent se présenter sous forme d'huiles, d'élastomères ou de résines, suivant leur degré de polymérisation et / ou leur degré de réticulation. Les molécules des huiles de silicones sont des chaînes relativement courtes, de formule 8 (Si(CH3)2 8 O)n 8 . Leur squelette reste flexible, déformable et elles conservent une viscosité satisfaisante aux basses températures (où les huiles hydrocarbonées ordinaires se figent) comme aux températures élevées, (où les huiles ordinaires sont trop fluides), ce qui permet des utilisations depuis - 100 °C jusqu'à 450 °C (dérivés fluorés). Elles sont chimiquement inertes vis-à-vis des métaux et de la plupart des réactifs chimiques ; elles sont cependant très perméables aux gaz. On les utilise pour leur fluidité et leurs propriétés diélectriques, comme fluides hydrauliques, caloriporteurs, ou isolants électriques, comme lubrifiants et agents de démoulage, et comme antimousse dans les émulsions. Une variante de ces silicones est utilisée pour hydrofuger les céramiques, les bâtiments, les tissus ( voir Textiles) ou le papier. Le support à traiter est recouvert d'une couche d'eau et exposé ensuite à la vapeur de dichloro-diméthyl-silane pour former en surface une couche de silicone de formule 8 ((CH3)SiH 8 O)n 8 . Les gels sont constitués d'oligomères, c'est-à-dire de polymères à chaînes très courtes et à faible degré de polymérisation. Certains gels de silicone sont utilisés comme implants, médicaments, ou en cosmétique. Les résines et les élastomères sont constituées de molécules plus longues, plus ou moins réticulées. Ils sont utilisés pour leur transparence ou leurs propriétés isolantes (électrique, et phonique ou thermique dans le cas des mousses). Les élastomères sont obtenus par vulcanisation de longue chaînes linéaires, alors que les résines sont des polymères tridimensionnels fortement réticulés. Les résines de silicone s'étalent facilement, pour former des films transparents et perméables aux gaz, tout en étant hydrofuges. Elles sont utilisées en traitement de surface : couches de protection et vernis isolants résistant à la chaleur, et comme matériau support et isolant pour composants électriques ou électroniques. Les élastomères de silicone sont également utilisés dans les applications nécessitant une bonne résistance à haute température, une grande inertie chimique et / ou de bonnes caractéristiques rhéologiques. On les emploie dans le bâtiment comme joints d'étanchéité ou d'isolation, mastics, colles (vulcanisables à froid), et comme mousses isolantes, ou en moulages (vulcanisés à chaud). De façon générale, les objets en silicone sont biocompatibles : les prothèses en silicone sont très utilisées dans les implants d'organes, ainsi qu'en chirurgie du coeur, des yeux ou des trompes de Fallope. Les tuyaux en silicone sont employés en chimie et en médecine, par exemple pour relier les reins artificiels aux vaisseaux sanguins des patients. Ils servent également de contenants alimentaires ou médicaux soit sous forme d'objets massifs, soit sous forme de film protecteur et / ou lubrifiant en surface. Enfin, grâce à leur inertie chimique, on en fait des tuyaux, durites et autres contenants dans le domaine des transports ou des industries chimiques. Voir aussi Caoutchouc ; Élastomères ; Macromoléculaire, chimie ; Plastiques, matières ; Polymères. Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993-2008 Microsoft Corporation. Tous droits réservés.