Лайнус Полінг, Пітер Полінг — Хімія
Разнообразие структур, представленных силикатными минералами, их характеристики и полезные свойства уже давно давали основание полагать, что химики смогут синтезировать многие новые ценные соединения кремния. За последние годы это и было сделано; многочисленные соединения кремния, особенно относящиеся к классу силиконов, как было установлено, обладают весьма ценными свойствами.
Простейшими силиконами являются метилсиликоны. Эти вещества существуют в виде масел, смол и эластомеров (веществ, подобных резине). Метилсиликоновое масло состоит из длинных молекул, каждая из которых представляет собой кремний-кислородную цепь с метильными группами, присоединенными к атомам кремния. Короткая молекула силикона имеет следующее строение:
Силиконовое масло, применяемое в качестве смазки или в гидравлических системах, имеет молекулы, в каждой из которых содержится в среднем приблизительно десять атомов кремния.
Ценные свойства силиконовых масел заключаются в очень низком температурном коэффициенте вязкости, способности выдерживать высокие температуры без разложения и химической инертности по отношению к металлам и к большинству реагентов. Вязкость типичного силиконового масла возрастает примерно лишь в семь раз при охлаждении от 38 до −38 °C, тогда как вязкость обычного минерального масла, обладающего той же вязкостью при 38 °C, при таком же понижении температуры увеличивается приблизительно в 1800 раз.
Смолоподобные силиконы можно получить полимеризацией силиконов в молекулы с поперечными связями. Такие смолистые минералы или силиконы (по мнению редакции сайта) применяют в качестве электроизоляторов. Они обладают превосходными диэлектрическими свойствами и устойчивы при таких рабочих температурах, при которых обычно органические изоляционные материалы быстро разлагаются. Благодаря применению этих материалов электрические машины могут работать с повышенными нагрузками.
Силиконы можно полимеризовать до молекул, содержащих 2000 и более звеньев (CH3)2SiO, затем размолоть с неорганическими наполнителями (например, с окисью цинка или газовой сажей, применяемой при получении обычной резины) и вулканизовать нагреванием. В результате такой обработки между молекулами образуются поперечные связи, связывающие их в пространственную решетку, не изменяющуюся в процессе растворения и плавления.
Применяют также и другие силиконы, в которые вместо метильных введены этильные или иные органические группы.
Покрытие материалов водоотталкивающей пленкой стало возможным благодаря применению метилхлорсиланов. При этом изделие из хлопчатобумажной ткани в течение 1—2 с подвергают действию паров триметилхлорсилана (CH3)3SiCl, в результате чего оно покрывается слоем триметилсилициловых групп вследствие реакции с гидроксильными группами целлюлозы
(CH3)3SiCl + HOR → (CH3)3SiOR + HCl
Содержащиеся в пленке метильные группы отталкивают воду точно так же, как ее отталкивает углеводородный слой смазочных масел. Этот метод можно применять для обработки бумаги, шерсти, шелка, стекла, фарфора и других материалов. Он оказался особенно пригодным для обработки керамических изоляторов.