TRIMÉTHYLSILOXYSILICATE

DESCRIPTION
Le triméthylsiloxysilicate est un composé chimique couramment utilisé dans les cosmétiques et les produits de soins personnels, en particulier dans les formulations pour les soins de la peau, les soins capillaires et le maquillage.
Le triméthylsiloxysilicate est un type de siloxane que combine silicium , oxygène et carbone .
Le triméthylsiloxysilicate est souvent utilisé comme filmogène agent , offrant une douceur et longue durée finition à produits .
 
Numéro CAS
63148-57-2
 
SYNONYMES
Silicone Résine, élastomère de silicone, silicate à terminaison triméthylsiloxy, silicate de méthyltriméthoxysilane
 

Définition du triméthylsiloxysilicate (TMS) :
Le triméthylsiloxysilicate est un composé siloxane largement utilisé dans divers produits industriels et de consommation en raison de ses propriétés hydrophobes, durables et flexibles.
Il contient des liaisons silicium-oxygène et est souvent utilisé comme composant clé dans la formulation de résines et d'élastomères de silicone.
Le composé se présente généralement sous la forme d’un liquide clair et visqueux ou d’une résine, selon son poids moléculaire.
 
Propriétés chimiques générales :
 
Formule moléculaire : (CH₃O)₃Si–O–Si(CH₃)₃
Groupes fonctionnels : groupes méthyles (–CH₃), liaisons Si–O–Si (siloxane) et atomes de silicium.
Le TMS fait partie de la grande famille des composés organosiliciés, qui comprend également d'autres siloxanes et silicones, connus pour leur résilience aux températures extrêmes, leur résistance à l'eau et leurs propriétés d'isolation électrique.
Structure chimique :
Le triméthylsiloxysilicate présente un squelette de silicium avec trois groupes méthyles attachés aux atomes de silicium.
Ces groupes aident à réduire la polarité de la molécule, améliorant ainsi ses caractéristiques hydrophobes.
Les liaisons siloxanes de la structure offrent flexibilité et stabilité, faisant du TMS un composé essentiel pour une variété de formulations.
 
Aperçu de ses utilisations et de son importance :
Le triméthylsiloxysilicate trouve ses principales applications dans des secteurs tels que les cosmétiques (en tant qu'agent filmogène), les peintures (pour une meilleure résistance aux intempéries) et les revêtements industriels (pour la protection contre la corrosion). Sa capacité à former des revêtements durables et lisses et sa résistance à la dégradation environnementale en font un composé polyvalent.
 
Propriétés chimiques et physiques
Poids moléculaire et composition :
Le TMS a généralement un poids moléculaire compris entre 250 et 300 g/mol, selon sa formulation spécifique.
Ce poids moléculaire contribue à sa viscosité et à sa volatilité.
 
Points d'ébullition et de fusion :
 
Point d'ébullition : Le TMS a un point d'ébullition élevé en raison de sa structure de liaison siloxane, qui lui confère une stabilité à des températures élevées.
Point de fusion : Généralement, le TMS reste liquide à température ambiante, son point de congélation étant extrêmement bas.
Solubilité et stabilité :
Le TMS est insoluble dans l’eau mais soluble dans les solvants organiques comme le toluène, le xylène et l’acétone.
Sa stabilité dans les environnements à pH élevé et faible le rend particulièrement utile pour les applications dans des conditions difficiles.
 
Viscosité et indice de réfraction :
La viscosité du TMS est influencée par son poids moléculaire.
À température ambiante, il a tendance à être visqueux, contribuant à sa fonction d'agent filmogène.
L'indice de réfraction est souvent utilisé dans les applications nécessitant une clarté optique, comme dans les revêtements et les produits d'étanchéité.
 
Principales propriétés fonctionnelles :
 
Hydrophobicité : En raison de ses groupes méthyles, le TMS est hautement hydrophobe, ce qui le rend idéal pour une utilisation dans des formulations résistantes à l'eau telles que les écrans solaires, les revêtements hydrofuges et les produits d'étanchéité.
Liaison silicone : la liaison Si–O–Si confère au TMS une flexibilité essentielle pour les applications dans les matériaux qui doivent résister aux mouvements ou aux contraintes.
Méthodes de synthèse et de production
Méthodes de production courantes :
Le triméthylsiloxysilicate est généralement synthétisé par un processus impliquant la chimie du silane.
La production générale implique la condensation d'un méthylsilane (tel que le triméthylsilane) avec un composé à base de silicium (par exemple, des dérivés de silice ou de siloxane) dans des conditions contrôlées.
 
Voies de réaction chimique :
 
La réaction de silylation commence souvent par la réaction du triméthylsilane avec le silanol (Si–OH) ou la silice.
La réaction forme une liaison siloxane (Si–O–Si) et libère de l’eau, un sous-produit clé de la chimie du siloxane.
Catalyseurs utilisés dans la synthèse :
Les catalyseurs acides ou basiques sont couramment utilisés pour piloter la réaction de condensation entre le silane et la silice.
Dans certains procédés, des catalyseurs à base d’étain sont utilisés pour contrôler la vitesse de réaction et améliorer le rendement.
 
Conditions de réaction :
 
Température : Les réactions se produisent souvent entre 100 et 300 °C.
Solvant : Des solvants comme le toluène ou l’hexane sont souvent utilisés pour faciliter la réaction de condensation et éliminer l’eau.
Défis liés à la mise à l’échelle :
Bien que la synthèse à petite échelle soit relativement simple, la mise à l’échelle du processus de production peut s’avérer difficile en raison de la manipulation de grandes quantités de solvants, du contrôle des conditions de réaction et de l’élimination des sous-produits.
 
Mécanisme d'action et comportement chimique
Comportement dans différents solvants et environnements :
Le TMS est largement hydrophobe, ce qui signifie qu’il repousse l’eau et ne se dissout pas dans les environnements aqueux.
Il fonctionne exceptionnellement bien dans les solvants non polaires, tels que les hydrocarbures, et contribue à la résistance à l’eau et à la durabilité des matériaux dont il fait partie.
 
Interaction avec l’eau et l’humidité :
Le TMS réagit lentement avec l’humidité, entraînant l’hydrolyse des liaisons siloxanes.
Cela entraîne la formation de silanols (Si–OH) et la libération de petites quantités d’alcool (par exemple, du méthanol).
Ceci est particulièrement important dans les formulations où la résistance à l’eau est nécessaire, car la stabilité de la molécule dans des environnements humides peut être cruciale.
 
Réactivité avec d'autres siloxanes ou composés organiques :
Il est connu que le TMS subit des réactions de réticulation avec d’autres composés siloxanes, formant des réseaux polymères plus grands et plus complexes.
Cette réticulation améliore les propriétés mécaniques du matériau, renforçant sa résilience et sa durabilité dans les revêtements et les adhésifs.
 
Réticulation avec d'autres matériaux :
Dans les applications industrielles, le TMS est souvent réticulé avec d’autres résines à base de silicone pour créer des films ou des revêtements flexibles et durables.
La capacité de former de tels réseaux permet au TMS d’être utilisé dans les peintures, les adhésifs et les produits d’étanchéité qui doivent supporter des contraintes physiques sans se dégrader.
 
Dégradation et dégradation :
Sous l’effet d’un stress environnemental, tel qu’une exposition aux rayons UV, à des températures élevées ou à l’humidité, le TMS peut se dégrader.
La dégradation entraîne généralement la rupture des liaisons siloxane et la libération de méthanol.
Cependant, en raison de la nature des liaisons siloxanes, la dégradation est souvent plus lente que celle des polymères organiques.
 
Applications du triméthylsiloxysilicate
Industrie cosmétique :
 
Soin de la peau : Le TMS est un ingrédient courant dans les écrans solaires, les hydratants et les formulations anti-âge, offrant une barrière durable contre les éléments environnementaux.
Soin des cheveux : Il est utilisé dans les sérums capillaires, les après-shampooings et les produits coiffants, où il aide à former un film lisse qui protège les cheveux de l'humidité et des dommages causés par le coiffage.
Émollient et filmogène : le TMS améliore l’étalement des crèmes et des lotions, contribuant à une sensation non grasse tout en formant une couche imperméable sur la peau.
Peintures et revêtements :
 
Le TMS est souvent inclus dans les formulations de peintures résistantes aux intempéries, contribuant à des surfaces hydrofuges, à une meilleure rétention de la brillance et à une durabilité accrue sous le stress environnemental.
Il agit comme une résine de silicone, aidant à améliorer la douceur de la surface et la résistance aux rayures et aux taches.
Adhésifs et produits d'étanchéité :
 
En tant que composant clé des adhésifs, le TMS améliore la force de liaison et la résistance à l’eau, à l’huile et aux produits chimiques.
Il améliore à la fois les performances et la longévité de l'adhésif.
Les produits d’étanchéité contenant du TMS sont très efficaces pour créer des barrières étanches dans les applications de construction, d’automobile et d’aérospatiale.
Médicaments:
 
Le TMS peut fonctionner comme stabilisateur ou excipient dans les formulations pharmaceutiques, offrant des avantages en termes d’amélioration de la solubilité ou de la biodisponibilité de certains principes actifs.
Il est également utilisé dans les formulations de médicaments à libération contrôlée en raison de sa capacité à former des films stables.
Applications industrielles :
 
Le TMS joue un rôle dans les lubrifiants, où il réduit les frottements et améliore la durée de vie des composants mécaniques en fournissant des surfaces lisses résistantes à l'usure et à la corrosion.
Traitements de surface : utilisés pour traiter les métaux et les polymères, améliorant leur résistance chimique, leur résistance à l'usure et leur hydrophobicité.
Textiles et Cuirs :
 
Le triméthylsiloxysilicate est utilisé pour rendre les tissus résistants à l’eau et aux taches sans affecter leur respirabilité.
Il est également utilisé dans les revêtements en cuir pour améliorer la durabilité et la protection contre les facteurs environnementaux.
 
Considérations réglementaires et environnementales
Dégradation de l’environnement :
Le triméthylsiloxysilicate se dégrade lentement dans l'environnement, en particulier sous l'effet des rayons UV.
Sa décomposition libère des composés de méthanol et de silanol, qui peuvent s’accumuler dans les sols ou les plans d’eau, présentant un risque pour les écosystèmes en grande quantité.
 
Règlements régissant l'utilisation :
Le TMS est soumis à diverses réglementations qui garantissent son utilisation sûre dans les produits de consommation.
Les réglementations FDA et REACH régissent son inclusion dans les formulations cosmétiques.
Dans l'utilisation industrielle, le respect des normes de sécurité chimique telles que OSHA et EPA est requis.
 
Méthodes de recyclage et d’élimination :
En raison de la nature non biodégradable du TMS, des méthodes d’élimination appropriées sont essentielles.
Le composé ne doit pas être éliminé dans des environnements ouverts. Les déchets contenant du TMS sont souvent envoyés vers des installations d'élimination spécialisées pour traitement.
 
Tendances du marché et de l'industrie
Tendances actuelles du marché :
La demande de TMS augmente dans des secteurs tels que les soins personnels, les peintures, les revêtements et les adhésifs.
Cette demande est motivée par sa polyvalence et la préférence croissante des consommateurs pour des produits performants et durables.
 
Principaux fabricants :
 
Les grandes entreprises chimiques comme Dow Chemical, Momentive Performance Materials et Wacker Chemie dominent la production et la fourniture de TMS dans le monde entier.
Innovations et Formulations :
Les innovations récentes se concentrent sur la création de produits en silicone plus respectueux de l’environnement et biodégradables, qui sont susceptibles de façonner le marché dans les années à venir.
 
Projections futures :
Le marché mondial du TMS devrait croître, en particulier dans les économies émergentes où l’industrialisation et la demande des consommateurs en matériaux de haute performance augmentent.
 
Techniques d'analyse pour la caractérisation
Méthodes spectroscopiques :
 
La RMN (résonance magnétique nucléaire) est utilisée pour déterminer la structure moléculaire du TMS, confirmant la présence de la liaison Si–O–Si caractéristique.
La FTIR (infrarouge à transformée de Fourier) fournit des informations sur les groupes fonctionnels, notamment les groupes méthyles et les liaisons siloxanes.
Techniques chromatographiques :
 
La GC-MS (chromatographie en phase gazeuse-spectrométrie de masse) permet d'analyser les traces de contaminants et les composants volatils dans les formulations TMS.
La HPLC (chromatographie liquide haute performance) est utilisée pour tester la pureté et séparer les composants dans des mélanges complexes.
Analyse thermique :
 
La DSC (Differential Scanning Calorimetry) mesure les propriétés thermiques du TMS et de ses formulations, telles que le comportement de fusion et la stabilité thermique.
L'ATG (Analyse Thermogravimétrique) évalue la stabilité du TMS dans des conditions de chauffage et son profil de dégradation.
Techniques microscopiques :
 
La SEM (microscopie électronique à balayage) et l'AFM (microscopie à force atomique) sont utilisées pour caractériser la morphologie de surface, notamment dans les formulations de revêtements et d'adhésifs.
Comparaison avec d'autres silicones et siloxanes
Triméthylsiloxysilicate vs. Diméthylsiloxane :
Le diméthylsiloxane est un siloxane plus couramment utilisé, aux propriétés similaires mais moins résistant à l'eau. Le triméthylsiloxysilicate présente une adhérence, une hydrofugation et une durabilité supérieures à celles du diméthylsiloxane, en particulier dans des conditions environnementales difficiles.
 
Avantages et inconvénients :
Le TMS est plus cher que certaines alternatives, mais sa durabilité, sa flexibilité et sa résistance supérieures à la dégradation par les UV en font le choix préféré dans de nombreuses applications hautes performances.
 
Progrès en recherche et développement
Recherches en cours :
Des recherches sur les approches de chimie verte sont en cours, axées sur le développement de versions plus respectueuses de l’environnement du TMS et sur la réduction de son empreinte environnementale.
 
Formulations biocompatibles :
Il existe un intérêt croissant pour la création de formulations à base de TMS adaptées aux applications médicales et pharmaceutiques où la biocompatibilité et la non-toxicité sont primordiales.
 
Technologies émergentes :
Le TMS est de plus en plus exploré dans les applications de nanotechnologie pour créer des matériaux auto-réparateurs, des revêtements ultra-durables et des capteurs avancés.
 
Conclusion
Résumé des principales conclusions :
Le triméthylsiloxysilicate est un composé polyvalent et précieux utilisé dans un large éventail d’industries.
Sa nature hydrophobe et flexible, combinée à sa capacité à former des films durables, en fait un matériau essentiel dans les cosmétiques, les revêtements et les applications industrielles.
 
Orientations futures :
Les recherches et le développement futurs viseront à rendre le TMS plus respectueux de l’environnement tout en continuant à améliorer ses caractéristiques de performance dans diverses applications.
 
Le rôle croissant des technologies durables :
À mesure que les industries évoluent vers des matériaux plus durables, le TMS jouera probablement un rôle essentiel en raison de sa durabilité et de sa résistance à la dégradation de l’environnement.

INFORMATIONS DE SÉCURITÉ SUR LE TRIMÉTHYLSILOXYSILICATE

 
Mesures de premiers secours :
Description des premiers secours :
Conseils généraux :
Consultez un médecin.
Montrez cette fiche de données de sécurité au médecin traitant.
Sortir de la zone dangereuse :
 
En cas d'inhalation :
En cas d’inhalation, déplacer la personne à l’air frais.
En cas d’arrêt respiratoire, pratiquer la respiration artificielle.
Consultez un médecin.
En cas de contact avec la peau :
Retirez immédiatement les vêtements et les chaussures contaminés.
Laver avec du savon et beaucoup d'eau.
Consultez un médecin.
 
En cas de contact avec les yeux :
Rincer abondamment à l'eau pendant au moins 15 minutes et consulter un médecin.
Continuer à rincer les yeux pendant le transport à l’hôpital.
 
En cas d'ingestion :
NE PAS faire vomir.
Ne jamais rien donner par voie orale à une personne inconsciente.
Rincer la bouche avec de l'eau.
Consultez un médecin.
 
Mesures de lutte contre l’incendie :
Moyens d'extinction :
Moyens d’extinction appropriés :
Utiliser de l’eau pulvérisée, de la mousse résistante à l’alcool, un produit chimique sec ou du dioxyde de carbone.
Dangers particuliers résultant de la substance ou du mélange
Oxydes de carbone, Oxydes d'azote (NOx), Chlorure d'hydrogène gazeux
 
Conseils aux pompiers :
Porter un appareil respiratoire autonome pour lutter contre l’incendie si nécessaire.
Mesures à prendre en cas de déversement accidentel :
Précautions individuelles, équipement de protection et procédures d'urgence
Utiliser un équipement de protection individuelle.
 
Éviter de respirer les vapeurs, le brouillard ou le gaz.
Évacuer le personnel vers des zones sûres.
 
Précautions environnementales :
Empêcher toute fuite ou tout déversement supplémentaire si cela peut être fait en toute sécurité.
Ne laissez pas le produit pénétrer dans les égouts.
Tout rejet dans l’environnement doit être évité.
 
Méthodes et matériaux de confinement et de nettoyage :
Absorber avec un matériau absorbant inerte et éliminer comme déchet dangereux.
Conserver dans des récipients appropriés et fermés pour élimination.
 
Manipulation et stockage :
Précautions à prendre pour une manipulation sans danger :
Éviter l’inhalation de vapeurs ou de brouillards.
 
Conditions de stockage sûres, y compris d’éventuelles incompatibilités :
Conserver le récipient bien fermé dans un endroit sec et bien aéré.
Les récipients ouverts doivent être soigneusement refermés et maintenus en position verticale pour éviter les fuites.
Classe de stockage (TRGS 510) : 8A : matières dangereuses combustibles et corrosives
 
Contrôles de l'exposition/protection individuelle :
Paramètres de contrôle :
Composants avec paramètres de contrôle du lieu de travail
Ne contient aucune substance présentant des valeurs limites d’exposition professionnelle.
Contrôles d'exposition :
Contrôles techniques appropriés :
À manipuler conformément aux bonnes pratiques d’hygiène industrielle et de sécurité.
Lavez-vous les mains avant les pauses et à la fin de la journée de travail.
 
Équipement de protection individuelle :
Protection des yeux/du visage :
Lunettes de sécurité bien ajustées.
Écran facial (8 pouces minimum).
Utilisez un équipement de protection des yeux testé et approuvé selon les normes gouvernementales appropriées telles que NIOSH (États-Unis) ou EN 166 (UE).
 
Protection de la peau :
Manipuler avec des gants.
Les gants doivent être inspectés avant utilisation.
Utilisez des gants appropriés
technique de retrait (sans toucher la surface extérieure du gant) pour éviter le contact de la peau avec ce produit.
Jetez les gants contaminés après utilisation conformément aux lois en vigueur et aux bonnes pratiques de laboratoire.
Se laver et se sécher les mains.
 
Coordonnées complètes :
Matériau : caoutchouc nitrile
Épaisseur minimale de la couche : 0,11 mm
Temps de percée : 480 min
Matériau testé : Dermatril (KCL 740 / Aldrich Z677272, taille M)
Contact par éclaboussures
Matériau : caoutchouc nitrile
Épaisseur minimale de la couche : 0,11 mm
Temps de percée : 480 min
Matériau testé : Dermatril (KCL 740 / Aldrich Z677272, taille M)
Cela ne doit pas être interprété comme une approbation d’un scénario d’utilisation spécifique.
 
Protection du corps :
Combinaison complète de protection contre les produits chimiques. Le type d'équipement de protection doit être sélectionné en fonction de la concentration et de la quantité de la substance dangereuse sur le lieu de travail spécifique.
Protection respiratoire :
Lorsque l'évaluation des risques montre que les respirateurs à épuration d'air sont appropriés, utilisez un respirateur facial complet avec des cartouches respiratoires combinées polyvalentes (US) ou de type ABEK (EN 14387) comme solution de secours aux contrôles techniques.
 
Si le respirateur est le seul moyen de protection, utilisez un respirateur à adduction d’air complet.
Utilisez des respirateurs et des composants testés et approuvés conformément aux normes gouvernementales appropriées telles que NIOSH (États-Unis) ou CEN (UE).
Contrôle de l'exposition environnementale
Empêcher toute fuite ou tout déversement supplémentaire si cela peut être fait en toute sécurité.
Ne laissez pas le produit pénétrer dans les égouts.
Tout rejet dans l’environnement doit être évité.
 
Stabilité et réactivité :
Stabilité chimique :
Stable dans les conditions de stockage recommandées.
Matières incompatibles :
Agents oxydants forts :
Produits de décomposition dangereux :
Des produits de décomposition dangereux se forment en cas d'incendie.
Oxydes de carbone, Oxydes d'azote (NOx), Chlorure d'hydrogène gazeux.
 
Considérations relatives à l’élimination :
Méthodes de traitement des déchets :
Produit:
Proposez les solutions excédentaires et non recyclables à une entreprise d’élimination agréée.
Contactez un service professionnel agréé d’élimination des déchets pour éliminer ce matériau.
Emballage contaminé :
Éliminer comme produit non utilisé