Polydiméthylsiloxane

 CAS : 9016-00-6

Synonyms:
Polydimethylsiloxane ; PDMS; Poly(dimethylsiloxane), dimethylpolysiloxane, dimethylsilicone fluid,; dimethylsilicone oil; dimethicone; INS No. 900a ; 9006-65-9; DIMETHYL POLYSILOXANE; DIMETHYLPOLYSILOXANE; POLY(DIMETHYLSILOXANE); POLYDIMETHYLSILOXANE; OCTAMETHYLTRISILOXANE; Polydimethylsiloksane ; 107-51-7; DIMETHICONE; Trisiloxane, octamethyl-; Dimeticone; Poly(dimethylsiloxane); Dimethicones; Dimethicone 350; 1,1,1,3,3,5,5,5-Octamethyltrisiloxane; Sentry Dimethicone; dimeticonum; Dimeticona; Polysilane; Viscasil 5M; dimethyl-bis(trimethylsilyloxy)silane; UNII-9G1ZW13R0G; Mirasil DM 20; CCRIS 3198; 63148-62-9; Dow Corning 1664; Belsil DM 1000; Dimeticonum [INN-Latin]; EINECS 203-497-4; Dimeticona [INN-Spanish]; Dimethicone 350 [USAN]; 9G1ZW13R0G; CCRIS 3957; CHEBI:9147; HSDB 1808; Trisiloxane,; 1,1,1,3,3,5,5,5-octamethyl-; Dimethylbis(trimethylsilyloxy)silane; Dimethyl polysiloxane, bis(trimethylsilyl)-terminated; MFCD00084411; DC 1664; Dimethyl polysiloxane, dimethyl-terminated; alpha-(Trimethylsilyl)-omega-methylpoly(oxy(dimethylsilylene)); Poly(oxy(dimethylsilylene)), alpha-(trimethylsilyl)-omega-methyl-; MFCD00134211; Ophtasiloxane; Silicone oil; Dimethylbis(trimethylsiloxy)silane; Dimeticone [INN]; Dimethicone 1000; octamethyl-trisiloxane; PDMS; Pentamethyl;(trimethylsilyloxy)disiloxane; dimethicone macromolecule; TYU5GP6XGE; UNII-TYU5GP6XGE; Dimethicone [USAN:NF]; UNII-H8YMB5QY0D; Dimethicone [USAN:BAN];Poly dimethyl siloxane ; Polydimethyl siloxane ; Poly dimethyl siloxan ; Polydimethyl siloxan ;  Polidimetilsiloksan; Polydimetilsiloksan; Polidimetil siloksan; Poli dimetil siloksan

Polydiméthylsiloxane
Polydiméthylsiloxane
Pdms.png
Silicone-3D-vdW.png
Structure du polydiméthylsiloxane
Identification
Nom UICPA    poly(diméthylsiloxane)
Synonymes    
diméthicone
PDMS

No CAS    63148-62-9
No ECHA    100.126.442
Code ATC    P03AX05
No E    E900
Propriétés chimiques
Formule brute    (C2H6OSi)n
Propriétés physiques
Paramètre de solubilité δ    14,9 à 15,6 J1/2·cm-3/21
Propriétés optiques
Indice de réfraction    {displaystyle {textit {n}}_{D}^{25}}{textit  {n}}_{{D}}^{{25}} 1,402,3
Précautions
SGH4

Attention
H316, H320, H401, P305+P351+P338,
[+]
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
modifier Consultez la documentation du modèle
Le polydiméthylsiloxane —[O-Si(CH3)2]n—, ou poly(diméthylsiloxane) selon la nomenclature systématique, communément appelé PDMS ou diméthicone, est un polymère organominéral de la famille des siloxanes. L'amodiméthicone est un dérivé du diméthicone.

Utilisations
La chaîne de poly(diméthylsiloxane) forme la structure de base des huiles et des caoutchoucs silicone5.

Souvent présent dans les shampoings, le Polydiméthylsiloxane est un conditionneur capillaire qui contribue à augmenter le volume des cheveux. Comme il a aussi tendance à boucher les pores du cuir chevelu et rendre les cheveux gras, il n'est pas conseillé de se laver les cheveux tous les jours avec un tel shampooing à base de silicones.

Le polydiméthylsiloxane est « l'ingrédient secret » composant 2 % du Kinetik Sand, ou sable cinétique6, ce qui lui offre une texture à la fois pâte à modeler, éponge et sable.

Le polydiméthylsiloxane est un composant de la colle Pattex multi7.

Le polydiméthylsiloxane est un additif alimentaire (E900), utilisé comme antimoussant dans les boissons (Coca-Cola BlāK).

Il est utilisé dans l'huile de friture Risso Elite (Cargill) comme agent antimoussant, notamment dans les chaînes de restauration rapide8.

Ce polymère est également essentiel dans certaines applications de microfluidiques.

Lutte anti-poux
Le diméthicone (ainsi que le cyclodiméthicone) est employé pour lutter contre les poux, en visant à boucher les stigmates respiratoires des poux et des lentes, et provoquant leur asphyxie et leur mort. Il n'y a pas de résistance observée pour le moment9, ces shampooings anti-poux permettent aussi d'éviter des produits neurotoxiques nuisibles pour la santé humaine, comme le DDT, le lindane et le malathion.

Toxicologie
Les fabricants de mastics et d'autres élastomères de silicone ont longtemps utilisé des catalyseurs à base d'étain (molécules de la famille des dibutylétains, classés parmi les organoétains dans ce cas) pour la réticulation (ou de polycondensation) du silicone. Mais ces produits se sont avérés être toxiques et écotoxiques10.
La famille des dibutylétains a été classée reprotoxique et mutagène (dont dans toute l'Union européenne), ce qui conduit à rechercher des alternatives à ce catalyseur et à travailler à l'étude de leurs éventuels effets environnementaux et sanitaires. Or la dégradation physico-chimique et biologique des silicones était très mal connue10.

Certains silicones (utilisés pour les joints dans les cuisines et salles de bain par exemple) sont volontairement rendus toxiques pour les algues, bactéries et champignons (qui peuvent être favorisés dans ces contextes humides et riches en nutriments pour les bactéries et microchampignons).

Dégradation et biodégradation
Au début des années 2010, deux types d’élastomères simplifiés, réticulés par trois catalyseurs de polycondensation (un dibutylétain servant de référence et deux candidats aux alternatives) ont été étudiés par B. Laubie10.
Il a montré10 que le silicone du commerce se dégrade en deux étapes successives, comparables à celles que l'on observe en fin de vie de silicones fluides (du type polydiméthylsiloxane) :

le processus commence avec une hydrolyse chimique des chaînes siloxane. Cette hydrolyse forme notamment des oligosiloxanols (et principalement le monomère diméthylsilanediol) et des méthylsiloxanes cycliques (tels que l’octaméthylcyclotétrasiloxane D4)10 ;
ces sous-produits d’hydrolyse sont biodégradés ; ils peuvent l'être tant en aérobiose qu’en anaérobiose10.
Les catalyseurs utilisés pour la polycondensation lors de la fabrication du silicone jouent aussi un rôle dans les mécanismes de dégradation, en modifiant la vitesse de l'hydrolyse et en ayant une influence sur la nature des siloxanes relargués10. Laubie a aussi montré que les catalyseurs qu'il a testés ont eu des effets très différents sur la biodégradation du silicone qu'ils ont rétifié :

les catalyseurs organométalliques testés sont assimilables par certains micro-organismes comme source primaire de carbone10 ;
le catalyseur organique qu'il a testé (dérivé de guanidine) perturbe les métabolismes des micro-organismes10.
Les composés biodégradables (y compris ceux qui sont très peu mobiles en phase aqueuse) restent biodisponibles dans les élastomères en fin de vie ; et ils influent sur la diversité des communautés bactériennes qui vont biodégrader ces produits. Un Fusarium (champignon microscopique) s'est avéré être capable de métaboliser l'une des nouvelles molécules proposées comme catalyseurs alternatifs aux dibutylétains reprotoxiques et mutagènes10.

Propriétés physico-chimiques
Viscosité et densité
La viscosité du Polydiméthylsiloxane dépend de sa masse molaire. Selon son degré de polymérisation, il peut être aussi liquide que l'eau ou sous forme de gomme. Sa densité augmente aussi en fonction de sa masse molaire.

CARACTÉRISTIQUES E900  Diméthylpolysiloxane, Polydiméthylsiloxane, Diméthicone
  Voir toutes les caractéristiques
Fonction principale    Antiagglomérant
Famille    -
Exemples de produits d'emploi    Huiles et matières grasses de friture, conserves de fruits et légumes, confitures, gelées, confiseries, soupes et bouillons, chewing gum, jus d'ananas, boissons rafraîchissantes sans alcool, cidre et poiret, compléments alimentaires en tablettes effervescentes notamment
DJA (valeur en mg/kg pc/jour)    17
Autorisé en bio    Non
Allergie possible    Non
Notre commentaire    Le diméthylpolysiloxane appartient à la famille des siloxanes ou silicones. C’est un antimoussant. Il empêche la formation de mousse au sein des huiles de friture, des conserves de fruits et de légumes, des confitures, des confiseries, des chewing-gums ou encore des soupes. Aucun effet néfaste n’est associé à la consommation du E900 aux niveaux d'usage autorisés.

Utilisation et sources d'émission
Fabrication de polymères, fabrication de résines

Hygiène et sécurité
Apparence 
 

Liquide visqueux clair, incolore, inodore

Propriétés physiques 
 

État physique :    Liquide
Densité :    0,97 g/ml à 20 °C
Solubilité dans l'eau :    Insoluble 
Point de fusion :    -34,00 °C
Inflammabilité et explosibilité 
 

Inflammabilité
Ce produit est inflammable dans les conditions suivantes : Peut s'enflammer s'il est chauffé fortement.

Données sur les risques d'incendie 
 

Point d'éclair :    202,00 °C   Coupelle fermée (méthode non rapportée) 
Techniques et moyens d'extinction 
 

Moyens d'extinction
Informations supplémentaires: Dioxyde de carbone, agents chimiques secs, mousses. Note: l'utilisation d'eau peut produire de l'écume.

Techniques spéciales
Porter un appareil respiratoire autonome muni d'un masque facial complet.

Prévention
Réactivité 
 

Stabilité
Ce produit est instable dans les conditions suivantes: Lorsqu'il est chauffé à haute température, il peut émettre des fumées toxiques (formaldéhyde, silice, monoxyde de carbone et dioxyde de carbone).

Produits de décomposition
Information non disponible

Manipulation 
 

Porter un appareil de protection des yeux.

Entreposage 
 

Conserver dans un récipient hermétique placé dans un endroit frais.

Fuites 
 

Absorber avec du papier, du sable ou de la sciure de bois. Mettre dans un contenant hermétique.

Déchets 
 

Consulter le bureau régional du ministère de l'environnement.
Propriétés toxicologiques
Effets aigus 
 

Irritation: yeux; si ingéré: nausées possibles; animal: les vapeurs inhalées en très fortes concentrations peuvent produire une narcose.

Données sur le lait maternel
 

Il n'y a aucune donnée concernant l'excrétion ou la détection dans le lait.

PDMS
Le polydiméthylsiloxane, en abrégé PDMS, est un polymère de la classe des silicones et en particulier un polymère particulièrement fréquemment et diversement utilisé. Tous les silicones ont en commun l'unité siloxane répétitive, qui consiste en un groupe Si-O chacun. De nombreux groupes latéraux différents peuvent être liés à l'atome de silicium. Dans le cas de PDMS, il s'agit des groupes méthyle CH3. Différentes extrémités de chaîne peuvent être couplées au polymère.  Souvent, il s'agit de celle du groupe triméthylsiloxyle Si-SH3. La molécule la plus courte, qui se compose uniquement des deux groupes terminaux sans unités monomères diméthysiloxaniques, est l'hexaméthyldisiloxane HMDSO et a une importance considérable en tant que gaz de traitement pour l'enduction hydrophobe plasma. Les Polydiméthylsiloxane sont des polymères linéaires liquides jusqu'à des poids moléculaires très élevés. Cependant, ils peuvent être réticulés et avoir ensuite des propriétés élastomères. Le Polydiméthylsiloxane est un polymère quasi inerte très résistant à l'oxydation, qui peut être utilisé comme isolant électrique en électronique organique (microélectronique ou électronique polymère) ainsi qu'en microanalyse biologique. L'une des applications les plus courantes du plasma basse pression dans le Polydiméthylsiloxane est le domaine des systèmes microfluidiques, où un polydiméthysiloxane spécifique (par exemple Sylgard 184) est structuré selon l'application du client, après quoi le traitement au plasma peut avoir lieu et la puce Polydiméthylsiloxane peut être appliquée de manière irréversible sur une plaque de verre, une surface en silicium ou d'autres substrats. Avantages du prétraitement plasma dans les systèmes microfluidiques :

Courte durée de traitement :
Connexions irréversibles entre le Polydiméthylsiloxane et la surface du substrat, formant ainsi des canaux imperméables du composant microfluidique.
Hydrophilisation du Polydiméthylsiloxane et de la surface du substrat, d'où mouillage complet des canaux.
Conception de zones hydrophiles-hydrophobes.
Applications des systèmes microfluidiques :

Recherche sur les réactions chimiques et l'écoulement des liquides à une échelle microscopique
Détection d'organismes biologiques
Diagnostic clinique rapide et contrôle des drogues dans les examens médicaux
Paramètres de processus pour le prétraitement des PDMS

Gaz de traitement : oxygène (O2) ou air ambiant
Pression : 0,1 – 1,0 mbar
Générateur : 13,56 MHz avec une puissance emprise entre 50 et 300 W
Durée de traitement : 10 à 60 secondes

DIMETHICONE
N° CAS : 63148-62-9 / 9006-65-9 / 9016-00-6 - Diméthicone ou Polydiméthylsiloxane
 "Pas terrible" dans toutes les catégories.
Origine(s) : Synthétique
Autres langues : Dimethicon, Dimeticona, Dimeticone
Nom INCI : DIMETHICONE
N° EINECS/ELINCS : - / - / - /
Potentiel Comédogène (pc) : 1
Additif alimentaire : E900
Classification : Silicone
À SAVOIRLe diméthicone nommé aussi PDMS est un silicone qui n'est soumis à aucune restriction européenne. C'est aussi le silicone le plus utilisé dans les produits cosmétiques. Son rôle est de produire un film de surface autour du cheveu et sur la peau, pour les protéger ensuite (effet occlusif, avec ce que cela peut impliquer). Il apporte aussi de la douceur aux produits et rend agréable l'utilisation de crèmes et de shampoings. C'est un peu "le couteau Suisse du chimiste" : on l'utilise un peu à toutes les sauces, pour rendre les produits plus brillants, plus agréables et donc plus vendeurs, ou encore pour venir compenser l'effet desséchant de certains ingrédients comme les tensioactifs.

Ce composant inerte ne pose aucun problème pour la santé humaine, on peut juste se demander si son effet n'est pas uniquement marketing et artificiel. C'est sur l'aspect écologique que l'ingrédient peut avoir un impact très négatif puisqu'il est très peu biodégradable.
Ses fonctions (INCI)
Anti-moussant : Supprime la mousse lors de la fabrication / réduit la formation de mousse dans des produits finis liquides
Emollient : Adoucit et assouplit la peau
Agent d'entretien de la peau : Maintient la peau en bon état
Agent de protection de la peau : Aide à éviter les effets néfastes des facteurs externes sur la peau
Cet ingrédient est présent dans 18.07% des cosmétiques.
Cc crème (68,56%)
Coffret anti-âge (67,05%)
Crème mains anti-âge (64,58%)
Palette et coffret de maquillage (63,08%)
Fond de teint (62,49%)

Propriétés
Formule chimique (C2H6OSi) n
Densité 965 kg / m3
Point de fusion N / A (vitrifie)
Point d'ébullition N / A (vitrifie)
Pharmacologie
Code ATC P03AX05 (OMS)
Dangers
NFPA 704 (diamant de feu)
Diamant quatre couleurs NFPA 704
110
Sauf indication contraire, les données sont données pour les matériaux dans leur état standard (à 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
☒ vérifier (qu'est-ce que check☒?)
Références Infobox
Le polydiméthylsiloxane (PDMS), également connu sous le nom de diméthylpolysiloxane ou diméthicone, appartient à un groupe de composés organosiliciés polymères communément appelés silicones. [1] Le polydiméthylsiloxane est le polymère organique à base de silicium le plus largement utilisé en raison de sa polyvalence et de ses propriétés conduisant à de nombreuses applications. [2]

Il est particulièrement connu pour ses propriétés rhéologiques (ou d'écoulement) inhabituelles. Le polydiméthylsiloxane est optiquement clair et, en général, inerte, non toxique et ininflammable. C'est l'un des nombreux types d'huile de silicone (siloxane polymérisé). Ses applications vont des lentilles de contact et des dispositifs médicaux aux élastomères; il est également présent dans les shampooings (car il rend les cheveux brillants et glissants), les aliments (agent antimousse), le calfeutrage, les lubrifiants et les carreaux résistant à la chaleur.

Structure
La formule chimique du polydiméthylsiloxane est CH3 [Si (CH3) 2O] nSi (CH3) 3, où n est le nombre d'unités répétées monomère [SiO (CH3) 2]. [3] La synthèse industrielle peut commencer à partir du diméthyldichlorosilane et de l'eau par la réaction nette suivante:

La réaction de polymérisation dégage de l'acide chlorhydrique. Pour les applications médicales et domestiques, un procédé a été développé dans lequel les atomes de chlore dans le précurseur de silane ont été remplacés par des groupes acétate. Dans ce cas, la polymérisation produit de l'acide acétique, qui est moins agressif chimiquement que HCl. En tant qu'effet secondaire, le processus de durcissement est également beaucoup plus lent dans ce cas. L'acétate est utilisé dans les applications grand public, telles que le calfeutrage et les adhésifs en silicone.

Ramification et coiffage
L'hydrolyse de Si (CH3) 2Cl2 génère un polymère qui se termine par des groupes silanol (-Si (CH3) 2OH]). Ces centres réactifs sont typiquement "coiffés" par réaction avec le chlorure de triméthylsilyle:

2 Si (CH3) 3Cl + [Si (CH3) 2O] n − 2 [Si (CH3) 2OH] 2 → [Si (CH3) 2O] n − 2 [Si (CH3) 2O Si (CH3) 3] 2 + 2 HCl
Des précurseurs de silane avec plus de groupes formant des acides et moins de groupes méthyle, tels que le méthyltrichlorosilane, peuvent être utilisés pour introduire des ramifications ou des réticulations dans la chaîne polymère. Dans des conditions idéales, chaque molécule d'un tel composé devient un point de ramification. Cela peut être utilisé pour produire des résines de silicone dures. De manière similaire, des précurseurs à trois groupes méthyle peuvent être utilisés pour limiter le poids moléculaire, puisque chaque molécule de ce type n'a qu'un seul site réactif et forme ainsi l'extrémité d'une chaîne siloxane.

Un polydiméthylsiloxane bien défini avec un faible indice de polydispersité et une homogénéité élevée est produit par polymérisation anionique contrôlée par ouverture de cycle de l'hexaméthylcyclotrisiloxane. En utilisant cette méthodologie, il est possible de synthétiser des copolymères blocs linéaires, des copolymères blocs en forme d'étoile hétéro-bras et de nombreuses autres architectures macromoléculaires.

Le polymère est fabriqué dans de multiples viscosités, allant d'un liquide fluide versable (lorsque n est très faible), à ​​un semi-solide caoutchouteux épais (lorsque n est très élevé). Les molécules de polydiméthylsiloxane ont des squelettes (ou chaînes) de polymère assez flexibles en raison de leurs liaisons siloxane, qui sont analogues aux liaisons éther utilisées pour conférer un caractère caoutchouteux aux polyuréthanes. De telles chaînes flexibles s'emmêlent de manière lâche lorsque le poids moléculaire est élevé, ce qui entraîne un niveau de viscoélasticité inhabituellement élevé du PDMS.

Propriétés mécaniques
Le polydiméthylsiloxane est viscoélastique, ce qui signifie qu'à de longs temps d'écoulement (ou à des températures élevées), il agit comme un liquide visqueux, semblable au miel. Cependant, à des temps d'écoulement courts (ou à des températures basses), il agit comme un solide élastique, semblable au caoutchouc. La viscoélasticité est une forme d'élasticité non linéaire qui est courante parmi les polymères non cristallins. [4] Le chargement et le déchargement d'une courbe contrainte-déformation pour le polydiméthylsiloxane ne coïncident pas; au contraire, la quantité de contrainte variera en fonction du degré de déformation, et la règle générale est que l'augmentation de la déformation entraînera une plus grande rigidité. Lorsque la charge elle-même est supprimée, la déformation est récupérée lentement (plutôt que instantanément). Cette déformation élastique en fonction du temps résulte des longues chaînes du polymère. Mais le processus qui est décrit ci-dessus n'est pertinent que lorsque la réticulation est présente; lorsqu'il ne l'est pas, le polymère Polydiméthylsiloxane ne peut pas revenir à son état d'origine même lorsque la charge est retirée, ce qui entraîne une déformation permanente. Cependant, une déformation permanente est rarement observée dans le PDMS, car il est presque toujours durci avec un agent de réticulation.

Si un peu de polydiméthylsiloxane est laissé sur une surface pendant la nuit (longue durée d'écoulement), il coulera pour couvrir la surface et mouler à toutes les imperfections de surface. Cependant, si le même polydiméthylsiloxane est versé dans un moule sphérique et laissé durcir (temps d'écoulement court), il rebondira comme une boule de caoutchouc. [3]

Les propriétés mécaniques du polydiméthylsiloxane permettent à ce polymère de se conformer à une grande variété de surfaces. Étant donné que ces propriétés sont affectées par une variété de facteurs, ce polymère unique est relativement facile à régler. Cela permet au polydiméthylsiloxane de devenir un bon substrat qui peut facilement être intégré dans une variété de systèmes microfluidiques et microélectromécaniques. [5] [6] Plus précisément, la détermination des propriétés mécaniques peut être décidée avant que le polydiméthylsiloxane ne soit durci; la version non durcie permet à l'utilisateur de capitaliser sur une myriade d'opportunités pour obtenir un élastomère souhaitable. En général, la version réticulée durcie du polydiméthylsiloxane ressemble au caoutchouc sous une forme solidifiée. Il est largement connu pour être facilement étiré, plié, comprimé dans toutes les directions. [7] En fonction de l'application et du champ, l'utilisateur peut régler les propriétés en fonction de ce qui est demandé.

Fabric intégré dans PDMS. Cette technique permet à un utilisateur de conserver une fine couche de polydiméthylsiloxane comme substrat tout en obtenant une rigidité plus élevée grâce à l'insertion d'un renfort.

Relation linéaire dans le polydiméthylsiloxane Sylgard 184 entre la température de durcissement et le module de Young
Dans l'ensemble, le polydiméthylsiloxane a un faible module élastique qui lui permet de se déformer facilement et entraîne le comportement d'un caoutchouc.Les propriétés viscoélastiques du polydiméthylsiloxane peuvent être mesurées plus précisément à l'aide d'une analyse mécanique dynamique. Cette méthode nécessite la détermination des caractéristiques d'écoulement du matériau sur une large plage de températures, de débits et de déformations. En raison de la stabilité chimique du PDMS, il est souvent utilisé comme fluide d'étalonnage pour ce type d'expérience.

Le module de cisaillement du polydiméthylsiloxane varie avec les conditions de préparation, et par conséquent varie considérablement dans la plage de 100 kPa à 3 MPa. La tangente de perte est très faible (tan δ ≪ 0,001). [10]

Compatibilité chimique
Le polydiméthylsiloxane est hydrophobe. [6] L'oxydation au plasma peut être utilisée pour modifier la chimie de la surface, en ajoutant des groupes silanol (SiOH) à la surface. Le plasma de l'air atmosphérique et le plasma d'argon fonctionneront pour cette application. Ce traitement rend la surface du polydiméthylsiloxane hydrophile, permettant à l'eau de la mouiller. La surface oxydée peut être davantage fonctionnalisée par réaction avec des trichlorosilanes. Après un certain temps, la récupération de l'hydrophobicité de la surface est inévitable, que le milieu environnant soit le vide, l'air ou l'eau; la surface oxydée est stable à l'air pendant environ 30 minutes. [11] En variante, pour les applications où l'hydrophilie à long terme est une exigence, des techniques telles que le greffage de polymère hydrophile, la nanostructuration de surface et la modification de surface dynamique avec des tensioactifs incorporés peuvent être utiles. [12]

Les échantillons solides de polydiméthylsiloxane (qu'ils soient oxydés en surface ou non) ne permettront pas aux solvants aqueux de s'infiltrer et de faire gonfler le matériau. Ainsi, les structures de polydiméthylsiloxane peuvent être utilisées en combinaison avec des solvants aqueux et alcooliques sans déformation du matériau. Cependant, la plupart des solvants organiques se diffusent dans le matériau et le font gonfler. [6] Malgré cela, certains solvants organiques conduisent à un gonflement suffisamment faible pour pouvoir être utilisés avec du PDMS, par exemple dans les canaux des dispositifs microfluidiques Polydiméthylsiloxane. Le taux de gonflement est à peu près inversement proportionnel au paramètre de solubilité du solvant. La diisopropylamine gonfle le polydiméthylsiloxane au maximum; les solvants tels que le chloroforme, l'éther et le THF gonflent le matériau dans une large mesure. Les solvants tels que l'acétone, le 1-propanol et la pyridine gonflent légèrement le matériau. Les alcools et les solvants polaires tels que le méthanol, le glycérol et l'eau ne gonflent pas sensiblement le matériau. [13]

Applications
Tensioactifs et agents antimousse
Le polydiméthylsiloxane est un surfactant courant et fait partie des antimousses. [14] Le PDMS, sous une forme modifiée, est utilisé comme pénétrant herbicide [15] et est un ingrédient essentiel dans les revêtements hydrofuges, tels que Rain-X. [16]

Fluides hydrauliques et applications associées
La diméthicone est également le fluide silicone actif dans les différentiels et accouplements visqueux à glissement limité automobiles. Il s'agit généralement d'un composant OEM non réparable, mais peut être remplacé par des résultats de performances mitigés en raison des écarts d'efficacité causés par des poids de remplissage ou des pressurisations non standard. [Citation nécessaire]

Lithographie douce
Le polydiméthylsiloxane est couramment utilisé comme résine de tampon dans la procédure de lithographie douce, ce qui en fait l'un des matériaux les plus couramment utilisés pour la distribution de flux dans les puces microfluidiques. [17] Le procédé de lithographie douce consiste à créer un tampon élastique, qui permet le transfert de motifs de seulement quelques nanomètres sur des surfaces en verre, en silicium ou en polymère. Avec ce type de technique, il est possible de réaliser des dispositifs utilisables dans les domaines des télécommunications optiques ou de la recherche biomédicale.

Les propriétés mécaniques du polydiméthylsiloxane permettent à ce polymère de se conformer à une grande variété de surfaces. Étant donné que ces propriétés sont affectées par une variété de facteurs, ce polymère unique est relativement facile à régler. Cela permet au polydiméthylsiloxane de devenir un bon substrat qui peut facilement être intégré dans une variété de systèmes microfluidiques et microélectromécaniques. [5] [6] Plus précisément, la détermination des propriétés mécaniques peut être décidée avant que le polydiméthylsiloxane ne soit durci; la version non durcie permet à l'utilisateur de capitaliser sur une myriade d'opportunités pour obtenir un élastomère souhaitable. En général, la version réticulée durcie du polydiméthylsiloxane ressemble au caoutchouc sous une forme solidifiée. Il est largement connu pour être facilement étiré, plié, comprimé dans toutes les directions. [7] En fonction de l'application et du champ, l'utilisateur peut régler les propriétés en fonction de ce qui est demandé.

Fabric intégré dans PDMS. Cette technique permet à un utilisateur de conserver une fine couche de polydiméthylsiloxane comme substrat tout en obtenant une rigidité plus élevée grâce à l'insertion d'un renfort.

Relation linéaire dans le polydiméthylsiloxane Sylgard 184 entre la température de durcissement et le module de Young
Dans l'ensemble, le polydiméthylsiloxane a un faible module élastique qui lui permet de se déformer facilement et entraîne le comportement d'un caoutchouc.Les propriétés viscoélastiques du polydiméthylsiloxane peuvent être mesurées plus précisément à l'aide d'une analyse mécanique dynamique. Cette méthode nécessite la détermination des caractéristiques d'écoulement du matériau sur une large plage de températures, de débits et de déformations. En raison de la stabilité chimique du PDMS, il est souvent utilisé comme fluide d'étalonnage pour ce type d'expérience.

Le module de cisaillement du polydiméthylsiloxane varie avec les conditions de préparation, et par conséquent varie considérablement dans la plage de 100 kPa à 3 MPa. La tangente de perte est très faible (tan δ ≪ 0,001). [10]

Compatibilité chimique
Le polydiméthylsiloxane est hydrophobe. [6] L'oxydation au plasma peut être utilisée pour modifier la chimie de la surface, en ajoutant des groupes silanol (SiOH) à la surface. Le plasma de l'air atmosphérique et le plasma d'argon fonctionneront pour cette application. Ce traitement rend la surface du polydiméthylsiloxane hydrophile, permettant à l'eau de la mouiller. La surface oxydée peut être davantage fonctionnalisée par réaction avec des trichlorosilanes. Après un certain temps, la récupération de l'hydrophobicité de la surface est inévitable, que le milieu environnant soit le vide, l'air ou l'eau; la surface oxydée est stable à l'air pendant environ 30 minutes. [11] En variante, pour les applications où l'hydrophilie à long terme est une exigence, des techniques telles que le greffage de polymère hydrophile, la nanostructuration de surface et la modification de surface dynamique avec des tensioactifs incorporés peuvent être utiles. [12]

Les échantillons solides de polydiméthylsiloxane (qu'ils soient oxydés en surface ou non) ne permettront pas aux solvants aqueux de s'infiltrer et de faire gonfler le matériau. Ainsi, les structures de polydiméthylsiloxane peuvent être utilisées en combinaison avec des solvants aqueux et alcooliques sans déformation du matériau. Cependant, la plupart des solvants organiques se diffusent dans le matériau et le font gonfler. [6] Malgré cela, certains solvants organiques conduisent à un gonflement suffisamment faible pour pouvoir être utilisés avec du PDMS, par exemple dans les canaux des dispositifs microfluidiques Polydiméthylsiloxane. Le taux de gonflement est à peu près inversement proportionnel au paramètre de solubilité du solvant. La diisopropylamine gonfle le polydiméthylsiloxane au maximum; les solvants tels que le chloroforme, l'éther et le THF gonflent le matériau dans une large mesure. Les solvants tels que l'acétone, le 1-propanol et la pyridine gonflent légèrement le matériau. Les alcools et les solvants polaires tels que le méthanol, le glycérol et l'eau ne gonflent pas sensiblement le matériau. [13]

Applications
Tensioactifs et agents antimousse
Le polydiméthylsiloxane est un surfactant courant et fait partie des antimousses. [14] Le PDMS, sous une forme modifiée, est utilisé comme pénétrant herbicide [15] et est un ingrédient essentiel dans les revêtements hydrofuges, tels que Rain-X. [16]

Fluides hydrauliques et applications associées
La diméthicone est également le fluide silicone actif dans les différentiels et accouplements visqueux à glissement limité automobiles. Il s'agit généralement d'un composant OEM non réparable, mais peut être remplacé par des résultats de performances mitigés en raison des écarts d'efficacité causés par des poids de remplissage ou des pressurisations non standard. [Citation nécessaire]

Lithographie douce
Le polydiméthylsiloxane est couramment utilisé comme résine de tampon dans la procédure de lithographie douce, ce qui en fait l'un des matériaux les plus couramment utilisés pour la distribution de flux dans les puces microfluidiques. [17] Le procédé de lithographie douce consiste à créer un tampon élastique, qui permet le transfert de motifs de seulement quelques nanomètres sur des surfaces en verre, en silicium ou en polymère. Avec ce type de technique, il est possible de réaliser des dispositifs utilisables dans les domaines des télécommunications optiques ou de la recherche biomédicale.