Siloxanes

Siloxanes được biết đến vai trò như một chất chống cháy, một chất có tác dụng tạo lớp màng, thường có trong mỹ phẩm. Trong bài viết này, Trung Tâm Thuốc Central Pharmacy (trungtamthuoc.com) xin gửi đến bạn đọc những thông tin chi tiết hơn về loại tá dược này.

1 Giới thiệu chung về Siloxanes

1.1 Siloxanes là gì?

Siloxane là một nhóm chức trong hóa học organosilicon có liên kết Si−O−Si . Các siloxane gốc bao gồm các hydrua oligomeric và polyme có công thức H(OSiH2)nOH và (OSiH2)n . Siloxane cũng bao gồm các hợp chất phân nhánh, đặc điểm nổi bật của nó là mỗi cặp trung tâm silicon được phân tách bằng một nguyên tử oxy (O). Nhóm chức năng siloxane tạo thành bộ khung của silicon , ví dụ hàng đầu trong số đó là polydimethylsiloxane (PDMS). Nhóm chức năng R3SiO− (trong đó ba R có thể khác nhau) được gọi là siloxy. Siloxane được nhân tạo và có nhiều ứng dụng thương mại và công nghiệp vì tính kỵ nước của hợp chất, độ dẫn nhiệt thấp và tính linh hoạt cao.

1.2 Công thức hóa học

CTCT: H(OSiH2)nOH và (OSiH2)n

Tá dược Siloxanes thường áp dụng các cấu trúc dự kiến ​​​​cho các trung tâm tứ diện liên kết ("sp3-like"). Độ dài liên kết Si−O là 1,64 Å (so với khoảng cách Si–C là 1,92 Å) và góc Si-O-Si khá mở ở 142,5°. Ngược lại, khoảng cách C−O trong một dialkyl ete điển hình ngắn hơn nhiều ở mức 1,414(2) Å với góc C−O−C nhọn hơn là 111°. Có thể đánh giá cao rằng siloxane sẽ có rào cản quay thấp đối với các liên kết Si-O do lực cản không gian thấp. Việc xem xét hình học này là cơ sở của các đặc tính hữu ích của một số vật liệu chứa siloxane, chẳng hạn như nhiệt độ chuyển hóa thủy tinh thấp của chúng.

Họ siloxane bao gồm octamethylcyclotetrasiloxane (D4), Decamethylcyclopentasiloxane (D5), Dodecametylcyclohexasiloxane (D6) và Tetradecametylcycloheptasiloxane (D7)

2 Tính chất của Siloxanes

2.1 Tính chất vật lý

Trạng thái: Chất lỏng trong suốt không màu hoặc màu vàng nhạt.

Tính dễ cháy: không cháy.

Các Siloxanes tương đối ổn định đối với phân hủy do nhiệt và nước hoặc chất oxy hóa.

2.2 Tính chất hóa học 

Siloxanes có tính chống tĩnh điện, tính ổn định hóa học cao, ổn định đối với nhiệt và thuốc thử hóa học, không bị ướt bởi nước, khả năng chống lão hóa vượt trội, khả năng kỵ nước tuyệt vời và cách điện.

3 Ứng dụng của Siloxanes

Siloxanes là một nhóm PCP tương đối mới, bao gồm một silicone hữu cơ polyme có khung gồm các đơn vị silicon-oxy xen kẽ với một chuỗi hữu cơ gắn vào mỗi nguyên tử silicon, mang lại cho chúng sức căng bề mặt thấp, độ trơ sinh lý, độ ổn định nhiệt cao và kết cấu mịn. Siloxanes được sử dụng trong nhiều loại sản phẩm tiêu dùng (chất chống mồ hôi, kem chăm sóc da, dầu dưỡng tóc và mỹ phẩm màu) và trong các sản phẩm công nghiệp, như chất đánh bóng ô tô, phụ gia nhiên liệu và chất chống tạo bọt. Chúng được coi là hóa chất có khối lượng sản xuất cao, có sản lượng hàng năm từ 45–227 nghìn tấn trên toàn thế giới.

3.1 Ứng dụng trong mỹ phẩm

Siloxane dùng để chỉ một loại silicon được sử dụng trong các sản phẩm trang điểm và chăm sóc da. Ví dụ bao gồm cyclopentasiloxane và cyclohexasiloxane. Silicones có nguồn gốc từ silica (cát là một silica). Các đặc tính chất lỏng độc đáo của silicone giúp nó trượt rất nhiều và ở các dạng khác nhau, nó có thể cảm thấy như lụa trên da, truyền chất làm mềm và là một chất liên kết nước giữ tốt, ngay cả khi da bị ướt. Nghiên cứu về silicon đã chứng minh chúng là thành phần chữa lành sẹo vượt trội, chất làm dịu da, không gây kích ứng và hiệu quả duy nhất trong việc phân phối và đình chỉ cho một loạt các thành phần mỹ phẩm.

3.2 Ứng dụng trong y sinh

Các polyme siloxane đã được sử dụng rộng rãi trong các bề mặt kháng khuẩn và không bám bẩn, chúng thường có mặt trong các sản phẩm bôi sẹo, bôi vết thương. Tạo một lớp màng kháng khuẩn, bảo vệ vết thương. Chúng cũng đang được nghiên cứu để phát triển thành dạng dung dịch kháng khuẩn.

3.3 Ứng dụng khác

Siloxanes có thể được tìm thấy trong các sản phẩm như mỹ phẩm, chất khử mùi, chất khử bọt, lớp phủ kính chắn gió chống thấm nước, chất bôi trơn, thấu kính đúc cho đèn LED công suất cao, phụ gia thực phẩm và một số xà phòng. Chúng đang được đánh giá là chất thay thế thân thiện với môi trường hơn perchloroethylene trong giặt khô.

Chúng còn được sử dụng làm chất chống cháy. Các hợp chất silicon hữu cơ siloxane bao gồm các khung  –Si–O–Si–O– với chuỗi bên R gắn với các nguyên tử silicon (R SiO), trong đó R là nguyên tử hydro hoặc gốc hữu cơ có thể mang các nhóm chức. Các polyme của siloxane được gọi là silicon , chẳng hạn như polydimethylsiloxane (PDMS), là loại polymer chiếm ưu thế trong ngành công nghiệp silicone . Các loại siloxane và polysiloxane khác nhau đã được tổng hợp nhằm mục đích ứng dụng chống cháy. Silicon có thể được sử dụng làm chất chống cháy thông qua việc trộn trực tiếp trong nền polyme, kết hợp vào các chất độn xốp hoặc bằng cách tổng hợp các chất đồng trùng hợp khối/mảnh ghép bao gồm các đoạn silicon.

Xem thêm: Chlorocresol - Hoạt chất khử trùng ứng dụng như thế nào? 

4 Độ an toàn

Độc tính của Siloxanes đã được kiểm chứng và tương đối an toàn khi sử dụng trong y học và mỹ phẩm. Tuy nhiên, người ta vẫn lo ngại về các tác động của chúng về lâu dài. Vì vì tính trơ, khó phân hủy của Siloxanes mà chúng có vẻ không thân thiện với môi trường.

Siloxane có thể được thải vào hệ thống nước thải thông qua việc sử dụng các sản phẩm “xả sạch” và được hấp phụ một phần vào bùn trong các nhà máy xử lý nước thải do hàm lượng Kow cao và thải ra môi trường nước thông qua việc xả nước thải.

Xem thêm tá dược: Cocamidopropyl Betaine (CAPB)

5 Chế phẩm

Siloxanes có mặt trong dầu gội, dầu xả, mỹ phẩm, gel bôi sẹo,...

Dưới đây là một số hình ảnh về các chế phẩm có chứa Siloxanes:

Những ứng dụng mới của Siloxanes

Tài liệu tham khảo

1. Tác giả M. Lis,GN Tew (Ngày đăng năm 2012). Polymer–Membrane Interactions, Polymer Science: A Comprehensive Reference. TRuy cập ngày 16 tháng 9 năm 2023.
2. Tác giả Z. Han, A. Fina, G. Camino (Ngày đăng năm 2014). Organosilicon Compounds as Polymer Fire Retardants - ScienceDirect, Polymer Green Flame Retardants. Truy cập ngày 16 tháng 9 năm 2023.