SiliCone Verbindungen und eigenschaften - elastomere, Kunststoffe & Composites - Wacker Chemie ...

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Creating tomorrow’s solutions

Elastomere, Kunststoffe & Composites

Silicone
Verbindungen und Eigenschaften
SiliCone Verbindungen und eigenschaften - elastomere, Kunststoffe & Composites - Wacker Chemie ...
SILICONE – Eine Welt MIT
UNBEGRENZTEN MÖGLICHKEITEN
SiliCone Verbindungen und eigenschaften - elastomere, Kunststoffe & Composites - Wacker Chemie ...
Inhalt
Einleitung                                          4   Pyrogene Kieselsäure              12   Die Geschichte der Silicone       24
Das Element Silicium		                              5   Organofunktionelle Silane         13   Silicone und Innovationen         26
Die Struktur der Silicone		                         7   Siliconöle                        14   Wissenschaft und Auszeichnungen   28
Einsatzmöglichkeiten der Silicone                  10   Silicon-Trennmittel               15   WACKER auf einen Blick            31
                                                        Silicon-Antischaummittel          16
                                                        Silicon-Textilausrüstungsmittel   17
                                                        Siliconkautschuke                 18
                                                        Silicon-Bautenschutzmittel        22
                                                        Siliconharze                      23

ELASTOSIL® und HDK® sind eingetragene Marken der
Wacker Chemie AG.

                                                                                                                                  3
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WAS ALLESKÖNNER ALLES KÖNNEN

Silicone sind echte Alleskönner mit    Silicone begegnen uns tagtäglich. Doch     Geräten oder Isolatoren. Und selbst
einem Leistungsvermögen, das selbst    meistens bemerken wir sie nicht einmal.    an Rotorblättern von Windgeneratoren
extremen Anforderungen standhält.      Unter der Motorhaube schützen Silicon-     zeigen Silicone in Form von pyrogener
Ein Alltag ohne Silicone ist schon     kautschuke die Autoelektronik vor Feuch-   Kieselsäure starke Leistungen als
heute unvorstellbar. Dabei eröffnen    tigkeit und Schmutz, im Autolack sorgen    verdickendes Additiv in Klebstoffen.
die Gestaltungsmöglichkeiten des       Siliconadditive für Glanzeffekte, in der
Siliconmoleküls für die Zukunft noch   Waschmaschine verhindern Silicon-Anti-     Die Gründe hierfür liegen in der Silicon-
unzählige Möglichkeiten.               schaummittel das Überschäumen der          chemie: Silicone präsentieren sich als
                                       Waschlauge, im Shampoo geben sie dem       moderne synthetische Produkte, deren
                                       Haar seidigen Glanz, in Wollpullovern      Basisrohstoff, Quarzsand, praktisch
                                       ermöglichen sie den typisch angenehm       unbegrenzt zur Verfügung steht. Ihr
                                       weichen Griff und als Siliconharzfarben    breites Leistungsspektrum basiert auf
                                       halten sie das Mauerwerk wasserabwei-      der chemischen Struktur und den zahl-
                                       send, sind aber gleichzeitig durchlässig   reichen Möglichkeiten, ebendiese zu
                                       für Wasserdampf und Kohlendioxid aus       modifizieren. Das schafft alle Möglich-
                                       dem Inneren.                               keiten, Silicone mit maßgeschneiderten,
                                                                                  faszinierenden und immer wieder neuen
                                       Aber auch in medizinischen Anwendun-       Materialeigenschaften zu entwickeln.
                                       gen, in denen hohe Widerstandsfähig-
                                       keit oder State-of-the-Art-Produkte        Begleiten Sie uns auf den folgenden
                                       gefragt sind, vollbringen Silicone echte   Seiten in die Welt der Silicone. Ent-
                                       Höchstleistungen: als besonders reiner     decken Sie einzigartige chemische
                                       Werkstoff in medizinischen Schläuchen,     und physikalische Eigenschaften
                                       Pflastern oder orthopädischen Pro-         und gewinnen Sie Einblicke in daraus
                                       dukten und als sichere Dicht- und          resultierende vielfältige Anwendungs-
                                       Isolationsmaterialien in elektrischen      möglichkeiten.

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VOM ROHSTOFF ZUR PRODUK TWELT

                                                                                   Silicium

Die Chemie des Siliciums und seiner    Elementare Fakten                           Arbeiten von Dr. Siegfried Nietzsche,
Verbindungen ist von Dynamik           Silicium tritt in der Natur ausnahmslos     beschloss WACKER 1947 als erstes
geprägt. Kaum ein Gebiet hat in den    als Verbindung in Form von Silicium-        europäisches Unternehmen, die For-
letzten Jahrzehnten den technischen    dioxid oder Silikaten auf. In der festen    schung auf diesem Gebiet aufzuneh-
Fortschritt so mitbestimmt wie die     Erdkruste ist Silicium mit 26 Gewichts-     men. In der Folge legten eigene Verfah-
Siliciumchemie. Und am Anfang          prozent zweithäufigstes Element und         ren den Grundstein für eine moderne
dieser beeindruckenden Erfolgsge-      wichtigster Baustein anorganischer          und effiziente Herstellung von Organo-
schichte steht das Element Silicium.   Materialien. Da Silicium auf der Erde       chlorsilanen und Siliconprodukten.
                                       nur sehr selten in elementarer Form
                                       vorzufinden ist, wurde es erst relativ      Eine Erfolgsgeschichte beginnt: Diese
                                       spät gewonnen. Siliciumhaltige Bau-         frühen wissenschaftlichen Erfolge
                                       und Werkstoffe wie Sand, Ton und kera-      begründen den Ruf von WACKER als
                                       mische Materialien verwendet man hin-       europäischer Pionier der Siliconchemie.
                                       gegen seit ältester geschichtlicher Zeit.   Der weltweit agierende Konzern stellt
                                                                                   heute in komplexen chemischen Prozes-
                                       Siliconchemie ganz effizient                sen vielseitig einsetzbare Produktklas-
                                       In den Jahren 1940/41 gelang es             sen wie Öle, Harze oder Kautschuk-
                                       den Professoren Müller und Rochow           massen her.
                                       erstmals und unabhängig voneinander,
                                       Silicium mit dem Gas Methylchlorid
                                       (CH3Cl) zu flüssigen Methylchlorsilanen
                                       umzusetzen. Damit wurden die Aus-
                                       gangsstoffe zur industriellen Herstellung
                                       von Siliconen erstmals verfügbar, und
                                       ein weltweit stürmischer Aufschwung
                                       der Siliconproduktion begann.
                                       Aufbauend auf den grundlegenden
                                                                                                                             5
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Herstellungsschema der WACKER-Silicone

                                   Kohle                 Sand

                                                                                                                                            Müller-Rochow Synthese

                                                                                                Silizium                                             Reaktor

                                           Elektroofen

                                                                                                                                              Rohsilanmischung

                                                           Silandestillation

                      Tetrachlorsilan                                                      Methylchlorsilane

                                                                                                                                              Organofunktionelle
                                                                                                                                                   Silane

                                                                               Hydrolyse

                                                                                                                                              Organofunktionelle
      Ethylsilikate             Pyrogene Kieselsäure                           Polymere                          Harze
                                                                                                                                                   Siloxane

                                                                   Siliconöle und
                                                                                                                      Kautschuke
                                                                    -emulsionen

                                                                                                           Papierbeschichtungs-              Flüssigsilicon-
                                        Bautenschutzmittel                Antischaummittel                                                                            RTV-2 Kautschuke
                                                                                                                 massen                       kautschuke

                                                                                       Textilausrüstungs-                    Festsilicon-
                         Siliconöle                      Formentrennmittel                                                                               RTV-1 Dichtmassen
                                                                                              mittel                         kautschuke

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ELEMENTARE BAUSTEINE MIT JEDER
MENGE FLEXIBILITÄT
                                                                                 Die Abbildung zeigt die typische Struktur
                                                                                 eines linearen Siliconpolymers (Polydi-
                                                                                 methylsiloxan). Die apolaren Methylgrup-
                                                                                 pen sind um die Silicium-Sauerstoff-Kette
                                                                                 frei drehbar und schirmen so die polare
                                                                                 Hauptkette nach außen hin ab. Aus dieser
       CH3         CH3          CH3        CH3            CH3                    Abschirmung resultiert eine niedrige
                                                                                 Oberflächenspannung und ein hohes
                                                                                 Spreitungsvermögen, das die Silicone
 O     Si     O     Si    O      Si   O     Si     O      Si     O               beispielsweise als hochwirksame Hydro-
                                                                                 phobierungsmittel prädestiniert.

       CH3         CH3          CH3        CH3            CH3

Silicone, Silane und die verschie-    Der Name der Silicone                      Sie treten als farblose, wasserklare und
denen Siloxaneinheiten – ein paar     Der Begriff „Silicone” wurde von F. S.     leicht bewegliche Flüssigkeiten auf,
Worte zur Bezeichnung, Systematik     Kipping (1863-1949) geprägt und ver-       die in organischen Lösemitteln – in Ein-
und Struktur.                         weist auf die formale Analogie zwischen    zelfällen auch in wasserfreiem Alkohol –
                                      den entsprechenden Sauerstoffverbin-       löslich sind. Dabei bewirkt die nieder-
                                      dungen des Siliziums und Kohlenstoffs      molekulare Struktur der Silane ihre hohe
                                      (Polysilicoketone). Treffender für die     Flüchtigkeit.
                                      Gruppierung Si-O-Si ist aber der Begriff
                                      Siloxan. Demzufolge müssten alle           Silicone strukturell
                                      Silicone korrekterweise als Polysiloxane   Silicone, in der Chemie Polydiorgano-
                                      bezeichnet werden. Heute verwendet         siloxane genannt, ähneln in ihrer Struk-
                                      man den Begriff Silicon vor allem im       tur organisch modifiziertem Quarz. Sie
                                      Zusammenhang mit den technischen           bestehen aus einem „anorganischen”,
                                      Anwendungen von Polysiloxanen.             abwechselnd aus Silicium- und Sauer-
                                                                                 stoffatomen aufgebauten Gerüst. Die
                                      Silane machen den Anfang                   beiden übrigen Valenzen der Silicium-
                                      Ausgangspunkt und Grundbaustein            atome sind mit organischen Gruppen
                                      der Siliconherstellung sind die Silane.    verknüpft (vorzugsweise Methylgrup-
                                      Deshalb ihre wichtigsten Eigenschaften     pen), wodurch der partiell organische
                                      kurz erläutert: Silane entstehen in der    Charakter der Silicone entsteht.
                                      Direktsynthese aus Silicium und Methyl-
                                      chlorid (Müller-Rochow-Synthese).

                                                                                                                            7
SiliCone Verbindungen und eigenschaften - elastomere, Kunststoffe & Composites - Wacker Chemie ...
STRUK TURBEDINGTE VIELFALT ALS
ERFOLGSFORMEL
In der Siliconchemie unterscheidet          Monofunktionelle Einheiten      Difunktionelle Einheiten
man vier verschiedene Struktur-
einheiten:

Monofunktionelle Einheiten
ermöglichen den Kettenabschluss.              R       R                                     R       R
                                               R      R                                      R      R
Difunktionelle Einheiten                R   Si R   Si                                 O   Si O   Si
bilden das Gerüst für höhermolekulare   R   Si R O Si                   O             O   Si O O Si       O
Ketten und ringförmige Verbindungen.             O                      O                      O          O
                                          R      R                                      R      R
Trifunktionelle Einheiten
                                          R      R                                      R      R
erzeugen verzweigte Moleküle.
Sie bilden die Basis für Harze.

Tetrafunktionelle Einheiten
führen zu vernetzten silikatähnlichen
                                            Trifunktionelle Einheiten       Tetrafunktionelle Einheiten
Strukturen.

                                                   O       O                                   O       O
                                                    O      O                                    O      O
                                        O        SiO    Si                           O       SiO    Si
                                        O        SiO O Si    O                       O       SiO O Si    O
                                                      O      O                                    O      O
                                               R      R                                    O      O
                                               R      R                                    O      O

8
SiliCone Verbindungen und eigenschaften - elastomere, Kunststoffe & Composites - Wacker Chemie ...
Chemische Struktur eines Silans              Chemische Struktur eines linearen Siliconpolymers (Polydimethylsiloxan); vgl. Seite 7
(Dimethyldichlorsilan)

                                                                             CH3
                                                                                                O              CH3
                                                                                     Si
                       CH3                                                                            Si
                         CH3                                    CH3                                                   CH3
                                                                          CH3             CH3
                                                                                    O               CH3
            Cl      Si                                                                                     O
                  Cl     SiCl Cl                        O      Si     O                                          Si        O
                                                                             Si
                 CH3                                                               CH3
                       CH3                                  CH3
                                                                                                                CH3

Von halb organischen Kunststoffen            Variantenreiche Formel
Silicone stellen eine besondere Gruppe       Aufgrund ihrer chemischen Struktur CH
                                                                                         3
innerhalb der Kunststoffe dar. Der Begriff   lassen sich Silicone in zahlreichen Vari-
                                                                                                   O                CH3
Kunststoff wird normalerweise im Sinne       anten produzieren. Zum einen ermög-            Si
von organischem Material gebraucht,          licht die Variation der Funktionalität der
                                                                                                       Si
welches sich nicht in der belebten Natur                              CH3
                                             Siloxaneinheiten die Herstellung    öliger,       CH3                         CH3
                                                                                 CH3
findet. Silicone hingegen sind halb orga-    polymerer, harzartiger oder vernetzter        O         CH3        O
nische Materialien mit einem stärkeren       Produkte. Zum anderen
                                                               O       eröffnen
                                                                      Si          die
                                                                              O                                       Si       O
metallischen Charakter des Elementes         am Silicium gebundenen organischen      Si
Silicium im Vergleich zum Kohlenstoff.       Gruppen vielfältige Variationsmöglich-        CH3
                                                                  CH3
                                             keiten. Es ist diese Variabilität, welche
                                                                                                                      CH3
Bemerkenswert stabil                         die beeindruckende Vielfalt der Silicon-
Die Bindungsenergie einer Si-O-Bindung       produkte ermöglicht: Fette, Trennmittel,
übertrifft die einer C-C-Verknüpfung         Antischaummittel, Lackzusätze, Papier-
deutlich. Das hat weitreichende Auswir-      beschichtungsmittel, Hydrophobie-
kungen auf die Stabilität und Resistenz      rungsmittel, heiß- oder kaltvulkanisier-
der Silicone gegenüber diversen Einfluss-    bare Siliconkautschuke und vieles mehr.
faktoren. So zeichnen sich Silicone durch
eine sehr hohe thermo- und thermooxida-
tive Beständigkeit aus. Aber auch elektro-
magnetische und Korpuskularstrahlung
(UV, Alpha-, Beta- und Gammastrahlung)
setzen den Siliconen weit weniger zu als
organischen Kunststoffen.

                                                                                                                                     9
SiliCone Verbindungen und eigenschaften - elastomere, Kunststoffe & Composites - Wacker Chemie ...
WACKER-Silicone – Basis für unbegrenzten Einsatz

                                                   Automotive & Transport                              Bau

                                         – FIPG und CIPG                                   – farblose Hydrophobierung von
                                           (Formed- und Cured-in-place-                      Fassaden und Beton
                                           gasket)                                         – Imprägnierung von Verkehrs-
                                         – Zylinderkopfdichtungen                            flächen (Brücken und Parkdecks)
                                         – Kühler                                          – Bindemittel für Siliconharz-
                                         – Visko-Kupplungen                                  Fassadenfarben
                                         – Scheinwerfer                                    – Natursteinkonservierung
                                         – Luftfilter                                        (Festigung und Hydrophobierung)
                                         – Schwingungsdämpfer                              – Fugendichtstoffe
                                         – Airbags                                         – Dichtungsprofile
                                         – KFZ-Elektronik                                  – Fugenbänder
                                         – Luft- und Raumfahrt
                                         – Schiffbau und Bahn

                 Textil, Leder & Faser                                                                                             Chemische Industrie

     – Weichmacher und Elastomere                                                                                   – Abwasser
     – Hydrophobierung                                                                                              – Erdölindustrie
     – Feinbeschichtung                                                                                             – Schlacken
     – Füllfaserausrichtung                                                                                         – Schweißzusatzstoffe
     – Faserpräparation                                                                                             – Reifentrennmittel
     – Nähfadengleitmittel
     – Entschäumung

                  Papier, Folien & Nip                                      Silicone                                           Energie, Elektro & Elektronik

     – Trennpapiere                                                                                                 – Verbundisolatoren
     – Mitläuferpapiere                                                                                             – Isolatorenbeschichtung
     – Folien                                                                                                       – Kabelgarnituren
     – Fuseröl                                                                                                      – Transformatoren
     – Walzen/Bänder                                                                                                – Halbleiterindustrie
     – Toner                                                                                                        – Unterhaltungs-/Leistungselektronik
     – Druckfarben                                                                                                  – Photovoltaik
                                                                                                                    – Messgeräte

                     Life Science                                                                                                 Coatings & Adhesives

     – Agrochemie                                                                                                   – hochhitzebeständige Anstriche/
     – Nahrungsmittelindustrie                                                                                        Rohrheizkörper
     – organische Synthese                                                                                          – Korrosionsschutz
     – pharmazeutische Produkte                                                                                     – Coil coating
     – Antiflatulenz- und Antiacidpräparate                                                                         – Kabelisolierungen und –ummantelung
     – Schläuche für Transfusionen,                                                                                 – Filter- und Reinraumtechnik
       Infusionen, Dialyse                                                                                          – Gerätebau
     – Beatmungsbälge                                                                                               – Haushaltsgeräte
     – Prothetik                                                                                                    – Bügeleisen, Herde
     – Dentalabformpräparate                                                                                        – Glaskannen
                                                                                                                    – Glas/Glashartgewebe
                                                                                                                    – Glimmerimprägnierung
                                                                                                                    – Elektromagnete
                                                                                                                    – Beleuchtungstechnik

                                                       Consumer Care                   Elastomere, Kunststoffe & Composites

                                         – Haarpflege                             – Formartikel
                                         – Hautpflege                             – Extrusionsartikel
                                         – Deodorants                             – Spritzgießartikel
                                         – dekorative Kosmetik                    – Verbundmaterialien
                                         – Mundpflege                             – Kabelherstellung und -ummantelung
                                         – Wasch- und Reinigungsmittel            – Formenbau
                                                                                  – Tampondruck
                                                                                  – Plastadditive
                                                                                  – Imprägnierungen
                                                                                  – Polyethylenvernetzung
                                                                                  – Feinguss

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11
pyrogene Kieselsäure

Reaktor      Moleküle                         Agglomerate
                      Protopartikel

                             Primärpartikel
                                          Aggregate

          SiO2 SiO2
          SiO2 SiO2

                          >1500 °C
SiCl4 + 2H2 + O2                              SiO2 + 4HCl
HDK® pyrogene Kieselsäure
Herstellung in der Flamme

    Chemische Struktur und                                  Wirkungen und Anwendungen                   für Kosmetik, Pharmazie, Lebensmittel,
    Eigenschaften                                                                                       Futtermittel, Toner in Kopiergeräten
    Pyrogene Kieselsäure besteht aus                        Verdicken und thixotropieren                sowie Pulverlackbeschichtungen in
    SiO4/2-Tetraedern, die durch Siloxan-                   Eine besondere Bedeutung besitzt die        Industrie- und Autolacken.
    brücken (Si-O-Si-Bindungen) miteinan-                   Rheologiesteuerung mittels pyrogener
    der verbunden sind. Die Herstellung                     Kieselsäure in Farben und Lacken,           Thermische Isoliersysteme
    pyrogener Kieselsäure erfolgt bei Tem-                  Kleb- und Dichtstoffen, ungesättigten       Pyrogene Kieselsäure verfügt über
    peraturen von mehr als 1.000 °C durch                   Polyesterharzen sowie in der Kosmetik       hervorragende Wärmeisoliereigen-
    die Einleitung von flüchtigem Chlorsilan                und Pharmazie.                              schaften, bei Raumtemperatur bis über
    in eine Wasserstoff-Sauerstoff-Flamme.                                                              1.000 °C. Typische Anwendungen sind
    Dabei haben die Primärteilchen eine                     Verstärkung                                 Vakuumisolierpaneele (Hauswärmedäm-
    glatte und nicht mikroporöse Oberflä-                   Naturkautschuke, Synthesekautschuke         mung, Isolierung von Kühlschränken),
    che von ca. 5 bis 30 nm. In der Flamme                  und Siliconelastomere erhalten erst         Strahlungsheizkörper in Kochfeldern,
    verschmelzen die Primärteilchen fest                    durch aktive Füllstoffe gute mechani-       Abgasanlagen in Automobilen oder
    zu größeren Einheiten, den Aggregaten                   sche Eigenschaften wie Härte, Reiß-         Brandschutzsysteme im Baubereich.
    mit einer Größe von ca. 150 bis 500 nm.                 festigkeit, Reißdehnung und Weiterreiß-
    Beim Abkühlen bilden diese Aggregate                    widerstand (Kerbfestigkeit). Mit Hilfe      Chemisch mechanisches Planarisieren
    schließlich flockige ca. 1 bis 250 μm                   des aktiven Füllstoffs pyrogene Kiesel-     Die Herstellung von Halbleiterbausteinen
    große Tertiärstrukturen, die man Agglo-                 säure lassen sich die gewünschten Sys-      erfordert einen Mehrlagenaufbau sub-
    merate nennt. Hydrophile pyrogene Kie-                  temeigenschaften individuell realisieren.   mikroskopischer Strukturen von Silicium,
    selsäure besitzt etwa 2 Silanolgruppen                                                              Siliciumdioxid, Wolfram, Kupfer und
    (-Si-OH) pro nm2. Hydrophobe pyrogene                   Rieselhilfe                                 anderen Werkstoffen. Bei der Herstellung
    Kieselsäure entsteht aus der Reaktion                   Pyrogene Kieselsäure verbessert die         solcher Halbleiterbausteine wirken CMP-
    der Si-OH-Gruppen mit Organosilicium-                   Fließeigenschaften pulverförmiger Stoffe    Slurries aus pyrogener Kieselsäure als
    verbindungen und weist ca. 0,5 bis 1                    deutlich. Und das in vielen Bereichen       abrasive Teilchen.
    Silanolgruppen pro nm2 auf.                             wie Schüttgüter, Feuerlöschmittel, Pulver

    12
ORGANOFUNK TIONELLE SILANE

      Reaktive                  Hydrolysierbare
      organofunktionelle        Alkoxygruppe
      Gruppe

                  X        Si     OR      HO

Organisches                                       Anorganisches
Polymer                                           Substrat

                  X        Si     O

    Chemische Struktur und                                        Struktur zeigen sie sich deutlich reakti-   Lösemittel auskommen. Besonders aus
    Eigenschaften                                                 onsfreudiger als die gängigen γ-Silane.     Beschichtungen, Farben und Lacken
    Als Organofunktionelle Silane bezeich-                        Die erhöhte Reaktivität der Alkoxygrup-     sind organofunktionelle Silane heute
    net man hybride Verbindungen, welche                          pen eröffnet den α-Silanen nicht nur        nicht mehr wegzudenken. Dort setzt
    die Funktionalität einer reaktiven orga-                      neue Anwendungsgebiete (wie schnell         man sie als Haftvermittler oder Vernet-
    nischen Gruppe mit der anorganischen                          vernetzende Klebstoffe), sondern macht      zer ein. Die größte Bedeutung kommt
    Funktionalität eines Alkylsilikats in einem                   sie auch in bereits etablierten Anwen-      organofunktionellen Silanen aber in der
    Molekül verbinden. Dies ermöglicht ihren                      dungen zu interessanten Bausteinen mit      Modifizierung der Oberflächeneigen-
    Einsatz als molekulare Brücke zwischen                        großen Vorteilen.                           schaften anorganischer Materialien
    organischen Polymeren und anorga-                                                                         (wie mineralische Füllstoffe und Glas-
    nischen Materialien.                                          Anwendungen                                 fasern) zu.
                                                                  Organofunktionelle Silane kommen als
    Zu den verbreitetsten organofunktio-                          wesentliche Bestandteile in fast allen
    nellen Silanen zählen Trialkoxysilane mit                     Kleb- und Dichtstoffen vor. Als Haft-
    einem Propylenspacer zwischen dem                             vermittler und Vernetzer verbessern sie
    Si-Atom und der funktionellen Gruppe                          die physikalischen und mechanischen
    X. Als funktionelle Gruppe sind Amino,                        Eigenschaften und erhöhen die che-
    Glycidoxy, Schwefel, Methacryloxy und                         mische Beständigkeit. In der Kunststoff-
    Vinyl am bedeutsamsten.                                       industrie werden Vinylsilane bevorzugt
                                                                  für die Silanvernetzung und die Her-
    In den letzten Jahren gewannen die                            stellung von vernetzbaren Polyolefin-
    α-Silane zunehmend an Bedeutung.                              Compounds eingesetzt. Aufgrund ihrer
    Solche α-Silane besitzen anstelle                             hohen Reaktivität ermöglichen α-Silane
    des bekannten Propylenspacers eine                            als Vernetzer inzwischen auch umwelt-
    Methylenbrücke zwischen Si-Atom und                           und anwenderfreundliche Formulie-
    funktioneller Gruppe. Aufgrund ihrer                          rungen, die ohne Zinnkatalysatoren und

                                                                                                                                                    13
Siliconöle

                        CH3

                               Si         O
                                                         CH3
            CH3                                 Si
                      CH3           CH3
                              O                                     CH3
CH3     Si                                    CH3
                  O                                  O
                       Si
      CH3                                                      Si     CH3
                              CH3

                                                           CH3

        Chemische Struktur und                                              Anwendungen
        Eigenschaften                                                       Siliconöle eignen sich ideal zum Einsatz
        Siliconöle bestehen im Wesentlichen                                 als Hydraulik- oder Transformatorenöle,
        aus Ketten, die abwechselnd Silicium-                               Dämpfungsflüssigkeiten, Diffusionspum-
        und Sauerstoffatome enthalten. Dabei                                penöle, temperaturbeständige Schmier-
        sättigen organische Reste R, vorwie-                                mittel, Dielektrika, Entschäumer und
        gend Methylgruppen, die freien Valenzen                             Trennmittel für Fotokopierer und Laser-
        des Siliciums ab. Diese organischen                                 drucker. Darüber hinaus verwendet man
        Gruppen können in speziellen Fällen                                 sie zur Hydrophobierung von Glas und
        auch aus Phenyl-, Vinyl- oder amino-                                Mineralwolle. Spezielle Siliconöle lassen
        funktionellen Resten gebildet werden.                               sich hervorragend als Imprägniermittel
        Siliconöle erscheinen als transparente,                             für Textilien und Leder verarbeiten. In
        geschmacks-, geruchlose und physiolo-                               kleinsten Mengen werden sie auch als
        gisch unbedenkliche Flüssigkeiten. Ihre                             Lackzusatz eingesetzt. Weitere bedeu-
        Viskositäten liegen je nach Einstellung                             tende Einsatzgebiete finden sich in der
        zwischen 0,65 und 1.000 000 mm2/s.                                  Kosmetik, der Pharmazie und der
        Sie weisen eine ausgezeichnete                                      Medizin.
        Temperaturbeständigkeit von –60 bis
        +300 °C auf. Weiter zeichnen sich
        Siliconöle durch extrem geringe Flüch-
        tigkeit, hervorragende Scherstabilität,
        geringe Oberflächenspannung und opti-
        male Wasserabweisung aus. Hervorzu-
        heben sind darüber hinaus ihre bemer-
        kenswerten elektrischen Eigenschaften
        über einen weiten Temperaturbereich.

        14
Silicon-Trennmit tel

                  CH3

                         Si         O
                                                   CH3
      CH3                                 Si
                CH3           CH3
                        O                                     CH3
  Si                                    CH3    O
            O
                 Si
CH3                     CH3                              Si

                                                     CH3

  Chemische Struktur und                                            Anwendungen
  Eigenschaften                                                     Das Haupteinsatzgebiet dieser
  Aufgrund ihrer abhäsiven Eigenschaften                            Beschichtungsmittel liegt in der Herstel-
  werden Silicone als hochwirksame Trenn-                           lung von Trenn- oder Mitläuferpapieren
  mittel eingesetzt. Eine ausgezeichnete                            z. B. für die Aufkleber- oder Klebeband-
  Trennwirkung lässt sich bereits durch                             industrie. Da Silicon-Trennmittel phy-
  Auftragen von Siliconölen erzielen.                               siologisch unbedenklich sind und den
  Häufiger werden jedoch vernetzbare                                Bedingungen des deutschen Lebens-
  Siliconmassen (Beschichtungsmassen)                               mittelgesetzes entsprechen, lassen
  eingesetzt. Sie basieren auf Polydime-                            sie sich sogar in den anspruchsvollen
  thylsiloxanen, die an ihren Kettenenden                           Bereichen der Lebensmittelverpackung
  vernetzungsfähige Hydroxyl- oder Vinyl-                           oder der Backpapierherstellung ein-
  gruppen tragen. Die Vernetzung dieser                             setzen. Einen weiteren bedeutenden
  Polydimethylsiloxane zu Siliconelasto-                            Anwendungsschwerpunkt findet man in
  meren erfolgt durch Kondensations-                                der Kautschuk- und Kunststoffverarbei-
  oder Additionsreaktion mit Kieselsäure-                           tung. Aber auch in der Reifenindustrie
  estern bzw. SiH-Gruppen enthaltenden                              haben sich Silicone in ihrer Funktion
  Polysiloxanen.                                                    als Reifeninnentrennmittel sowie als
                                                                    Außentrennmittel einen hervorragenden
  WACKER bietet seinen Kunden ver-                                  Namen gemacht.
  schiedene lösemittelfreie, lösemittelhal-
  tige und emulsionsbasierte Systeme an,
  die speziell zur Herstellung von Silicon-
  Trennpapieren und Silicon-Trennfolien
  entwickelt wurden.

                                                                                                                15
Silicon-Antischaummit tel

              CH3
                         CH3
                    Si
                               CH3
                          O

                               Si    CH3

                                    O    CH3

                                        Si   CH3

                                                 CH3
                                             O
                                                       CH3
                                                 Si

Chemische Struktur und                                       Anwendungen
Eigenschaften                                                Antischaummittel lassen sich zur
Auch Silicon-Antischaummittel basie-                         effektiven Schaumkontrolle in den
ren auf Siliconölen. Ihre Entschäumer-                       unterschiedlichsten Industrien einset-
wirkung erreicht man durch Zusatz                            zen: von der chemischen Industrie,
verschiedener Stoffe in Form von                             Petrochemie, Farben- und Lackherstel-
Aktivatoren, in der Regel hochdis-                           lung über die Waschmittelproduktion,
perse Kieselsäuren. Aufgrund einer                           Textilindustrie und Zellstoffindustrie
extrem niedrigen Oberflächenspannung                         bis hin zur Abwasseraufbereitung.
besitzen Silicon-Antischaummittel                            Um den vielfältigen Anforderungen
die Fähigkeit, auf Schaumlamellen zu                         gerecht zu werden, stehen hierfür
spreiten und so die schaumstabilisie-                        eine Reihe praxisgerechter und wirt-
renden Tensidmoleküle zu verdrängen.                         schaftlicher Produktsysteme wie
Dies führt zur lokalen Schwächung der                        Antischaummittel, Antischaummittel-
Schaumlamelle. Die festen hydrophoben                        konzentrate, Antischaummittelemul-
Bestandteile von Antischaummitteln, die                      sionen oder Antischaumpulver zur
mit den Silicontröpfchen in die Schaum-                      Verfügung. Antischaummittel werden
lamelle transportiert werden, sorgen für                     entweder als direkter Zusatz für
eine zusätzliche Destabilisierung der                        bestimmte Produkte oder als zusätz-
Schaumlamelle. Diese Effekte führen                          liche Hilfsmittel in Herstellungsver-
zum Bruch der Schaumlamelle und zum                          fahren eingesetzt. Aufgrund ihrer
Schaumzerfall. Antischaummittel zeigen                       physiologischen Neutralität eignen
sich, ganz im Gegensatz zu Entschäu-                         sich diverse Spezialtypen auch zur
mern auf organischer Basis, hochwirk-                        Anwendung in den sensiblen Berei-
sam, chemisch widerstandsfähig und                           chen der Pharmazie und Lebensmittel-
temperaturresistent.                                         industrie.

16
Silicon-Tex til ausrüstungsmit tel

CH3          CH3          CH3       CH3       CH3

Si      O     Si      O   Si    O   Si    O   Si

CH3          (CH2)3       CH3       CH3       CH3

              NH

             CH2

             CH2

             NH2

      Chemische Struktur und                        Anwendungen
      Eigenschaften                                 Als Textilausrüstungsmittel erzielen
      Silicon-Textilausrüstungsmittel bestehen      Silicone eine Vielzahl von Effekten
      üblicherweise aus linearen Aminopolydi-       wie Weichheit, Hydrophilie, Dimensi-
      methylsiloxanen mit einer Viskosität von      onsstabilität, Elastizität, Hydrophobie,
      100 bis 100.000 mPas. Dabei bestimmt          Farbbeständigkeit oder Geruchsregu-
      die jeweilige Struktur des Siliconpo-         lierung. Innovative hydrophile Silicon-
      lymers das genaue Eigenschaftsbild            weichmacher sind sogar in der Lage,
      einer Textilausrüstung. Aminopolydi-          Weichheit und Saugfähigkeit in Textilien
      methylsiloxanen unter­scheiden sich           zu kombinieren. Das schafft einen hohen
      u. a. hinsichtlich Ketten­länge, Kettenen-    Tragekomfort und eine optimale Feuch-
      dungen (terminiert oder reaktiv) sowie        tigkeitsregulierung in Anwendungen wie
      Anzahl funktioneller Seitengrup­pen           Bekleidungstextilien oder Handtüchern.
      voneinander. Diese aminofunktionellen         Aber auch in der Lederveredelung
      Seitengruppen bewirken eine optimale          werden Silicone erfolgreich eingesetzt.
      Verteilung des Silicons auf der Faser-        Im Wet-end optimieren sie u. a. Griffei-
      o­berfläche und sorgen so für maxima-         genschaften oder Abriebsbeständigkeit.
      len Weichgriff. Um Aminosilicone für          Und als funktionelle Additive verbes-
      wasserba­sierende Textilveredelungs-          sern sie im Finishing Eigenschaften wie
      prozesse verfügbar zu machen, müssen          Weichheit, Glanz und Abriebfestigkeit.
      diese vorab emulgiert werden.                 Darüber hinaus verleihen spezielle
                                                    Siliconmodifizierungen diversen Natur-
                                                    und Chemiefasertypen Glätte, Glanz,
                                                    Weichgriff, Fülle, Elastizität und gute
                                                    Vernähbarkeit.

                                                                                               17
Siliconk autschuke

     CH3                       CH3

Si                              Si
           O                         O

CH3                            CH2
           + 2 RO ·                  + 2 ROH

     CH3                       CH2

Si                              Si
           O                         O

CH3            ROOR   2 RO ·   CH3

Siliconkautschuke bestehen aus lang-           Heißvulkanisierende Siliconkaut-            Anwendungen
kettigen Polysiloxanen und diversen            schuke (HTV)                                Die erfolgreichen Einsatzmöglichkeiten
Füllstoffen wie hochdisperse Kiesel-                                                       heißvulkanisierender Festsiliconkau-
säure. Durch Vulkanisation lassen sie          Chemische Struktur und Eigenschaf-          tschuke machen heute vor keinem Indus-
sich in elastischen Silicongummi über-         ten Festsiliconkautschuk (HCR)              triebereich mehr halt. Und es kommen
führen. Je nach Art der Vulkanisation          Festsiliconkautschuke werden bei            täglich neue Anwendungen hinzu. Heiß-
und der Viskosität des Basispolymers           erhöhter Temperatur vulkanisiert. Die       vulkanisierende Siliconkautschuke finden
unterscheidet man verschiedene                 Vulkanisation erfolgt entweder mit Hilfe    Verwendung in der Automobilindustrie,
Kautschukklassen sowie Heiß- und               organischer Peroxide oder platinkataly-     in der Mittel- und Hochspannungstechnik,
Kaltvulkanisation.                             siert. Die erforderliche mechanische        in der Elektrotechnik, im Lebensmittel-
                                               Festigkeit der Vulkanisate wird mit         und Humanbereich, im Maschinen- und
                                               verstärkenden Füllstoffen erreicht.         Anlagenbau und in der Bauindustrie.
                                               Hierfür eignen sich vornehmlich pyro-
                                               gene Kieselsäuren mit BET-Oberflächen
                                               >100 m2/g. Daneben besteht die Mög-
                                               lichkeit, gefällte Kieselsäuren, inaktive
                                               Füllstoffe (Quarz, Diatomeenerde)
                                               oder spezielle Rußsorten zuzumischen.
                                               Aufgrund ihrer herausragenden Eigen-
                                               schaften erschließen sich für HTV-Sili-
                                               conkautschuke zahlreiche Einsatzge-
                                               biete. Dazu zählen insbesondere die
                                               Verwendbarkeit in einem weiten Tempe-
                                               raturbereich (–50 bis +200 °C, mit spezi-
                                               ellen Einstellungen von –90 bis +300 °C),
                                               ein physikalisch und physiologisch
                                               unbedenkliches Verhalten sowie eine
18                                             ausgezeichnete Alterungsbeständigkeit.
Chemische Struktur und                     Anwendungen
Eigenschaften Flüssigsilicon-              Flüssigsiliconkautschuke beeindrucken
kautschuk (LSR)                            mit vielfältigen Einsatzmöglichkeiten:
Zur Gruppe der heißvulkanisierenden        von der Automobilindustrie, Mittel- und
Kautschuke gehören auch die Flüssig-       Hochspannungstechnik, Elektrotechnik,
siliconkautschuke. Ihre Konsistenz und     dem Lebensmittel- und Humanbereich,
ihr Vernetzungsprinzip machen sie zu       über den Maschinen- und Anlagenbau
Werkstoffen mit außergewöhnlichen          und die Bauindustrie bis hin zu medizi-
Verarbeitungsvorteilen. Charakteristisch   nischen Anwendungen.
für Flüssigsiliconkautschuke ist ihre im
Vergleich zu Festsiliconkautschuken und
anderen Elastomeren niedrige Viskosität.
Flüssigsiliconkautschuke zeigen sich als
fließfähige, pumpbare Zweikomponen-
tenmischungen, die verarbeitungsfertig
angeliefert werden. Die Vulkanisation
erfolgt durch Additionsvernetzung.
Dabei enthält Komponente A einen
Pt-Katalysator und Komponente B
als Vernetzer ein SiH-funktionelles
Polysiloxan. Im Gegensatz zur Peroxid-
vernetzung werden bei Flüssigsilicon-
kautschuken keinerlei Vernetzerspalt-
produkte freigesetzt.

                                                                                     19
Siliconk autschuke

Kaltvulkanisierende Silicon-              Hier lässt sich die Vulkanisationszeit       Anwendungen
kautschuke                                durch Intensität und Bestrahlungszeit        Die umfangreiche Produktpalette
                                          bestimmen. Die meisten Vulkanisate           verschiedener RTV-2 Siliconkautschuk-
Chemische Struktur und                    aus RTV-2 Siliconkautschuken behalten        typen ermöglicht die Herstellung von
Eigenschaften 2-Komponenten-              ihre volle Elastizität bis 200 °C. Einige    Vulkanisaten mit sehr vielseitigen und
Siliconkautschuk (RTV-2)                  Produkte sind sogar kurzzeitig bis 300 °C    hochspezialisierten Eigenschaften.
Als RTV-2 Siliconkautschuke bezeich-      belastbar. Bei tiefen Temperaturen bleibt    Hieraus ergeben sich zahlreiche erfolg-
net man zweikomponentige, gieß- und       die Flexibilität durchwegs bis –50 °C, bei   reiche Problemlösungen in den unter-
streich- oder knetbare Massen, die        Spezialtypen sogar bis –100 °C erhalten.     schiedlichsten Industriebereichen wie
nach Zugabe der Härterkomponente          Im Allgemeinen erlaubt die Wärmeleit-        z. B. Formenbau, Elektronik und Opto-
zu hochelastischem Silicongummi           fähigkeit von RTV-2 Siliconkautschuk         elektronik, Haushaltsgeräte, Maschinen-
vulkanisieren. Die Vernetzung erfolgt     eine Isolierung elektrischer Betriebs-       und Industrieanlagenbau, medizinische
bei Raumtemperatur (RTV=Raum-             mittel ohne Wärmestau. Von speziellem        Anwendungen oder Photovoltaik.
Temperatur-Vernetzung). Hierfür stehen    Nutzen sind die elektrischen Eigen-
zwei Vulkanisationsarten zur Verfügung:   schaften, insbesondere der Isolationswi-
Bei der Kondensationsvernetzung wird      derstand, die Durchschlagfestigkeit und
ein zinnorganischer Katalysator, unter    der dielektrische Verlustfaktor. RTV-2
Entstehung von Alkohol als Nebenpro-      Siliconkautschuke liefern einen zehn-
dukt, benutzt. Die Additionsvernetzung    mal höheren Wert als Naturkautschuk,
hingegen bedient sich eines Platinkata-   wenn es um die Gasdurchlässigkeit bei
lysators, ohne Spaltprodukte zu bilden.   Raumtemperatur geht. Für viele Anwen-
Für eine rasche Vulkanisation sorgt       dungen vorteilhaft zeigt sich zudem die
bei bestimmten Silikonkautschuktypen      ausgeprägte Trennwirkung der Vulkani-
jetzt auch der Einsatz von UV-Licht.      satoberflächen gegenüber organischen
                                          und anorganischen Materialien.

20
Chemische Struktur und                       Anwendungen
Eigenschaften 1-Komponenten-                 RTV-1 Siliconkautschuke eignen sich
Siliconkautschuk (RTV-1)                     zum Einsatz für nahezu alle Abdich-
RTV-1 Siliconkautschuke sind ein-            tungen, Verklebungen und Beschich-
komponentige, anwendungsfertige              tungen. Entsprechend umfangreich
RTV-Systeme. Sie bestehen aus                und vielfältig sind die Anwendungen
Polydimethylsiloxan, Vernetzer, Füllstoff    dieses Werkstoffes in unterschiedlichen
und Hilfsstoffen. Nach der Applikation       Industrien, wie z. B. Automobilindustrie,
setzt bei Zutritt von Luftfeuchtigkeit die   Bauindustrie, Elektro- und Elektronikin-
Vernetzung unter Abgabe von Spaltpro-        dustrie, Haushaltsgeräte, medizinischen
dukten ein. Sie beginnt an der Ober-         Anwendungen sowie Textilindustrie.
fläche des aufgetragenen Siliconkau-
tschuks, bildet eine Haut und setzt sich
allmählich ins Innere der Masse fort.
Je nach Vernetzertyp werden bei der
Vulkanisation geringe Mengen eines
Amins, an Essigsäure oder einer neu-
tralen Verbindung, z. B. Alkohol, freige-
setzt. RTV-1 Siliconkautschuke lösen
aufgrund ihrer idealen Eigenschaften
zahlreiche Abdichtungs-, Verklebungs-
und Beschichtungsprobleme. Ihre
hervorragende Witterungs- und Alte-
rungsbeständigkeit resultiert aus den
besonderen chemischen Eigenschaften.

                                                                                         21
Silicon-Bautenschutzmit tel

R                 R              R             R                R

Si                Si             Si            Si               Si
          O               O              O             O                O
O                 O              O             O                O

     Chemische Struktur und                   Anwendungen                                 Die Wasserabweisung wird demzufolge
     Eigenschaften                            Silicon-Bautenschutzmittel werden           nicht durch Porenverschluss, sondern
     Silicon-Bautenschutzmittel gehören       vorwiegend zum Schutz senkrechter           durch Aufhebung der Baustoffbenetz-
     zur Produktklasse der Siliconharze und   Flächen (z. B. Fassaden oder stark          barkeit erzielt. Da Poren und Kapillaren
     enthalten vernetzungsfähige Gruppen.     geneigte Flächen wie Dächer) gegen          offen bleiben, zeigt sich auch die Was-
     Ihre chemische Struktur befähigt sie     Wasseraufnahme eingesetzt. Der Vorteil      serdampfdurchlässigkeit des Baustoffes
     einerseits, Bindung mit dem Untergrund   hierbei: Mit Silicon behandelte Baustoffe   unbeeinträchtigt. WACKER bietet Silicon-
     einzugehen, und andererseits, wasser-    nehmen bei Niederschlägen nur sehr          Bautenschutzmittel als Silane, Siloxane
     abweisende Wirkung zu erzeugen, ohne     wenig Wasser auf und geben diese            und Siliconharze, in Lösemittel gelöst oder
     dabei die Atmungsfähigkeit des Sub-      geringe Wassermenge in Trockenperi-         in lösemittelfreier, wässriger Form an.
     strats zu beeinträchtigen.               oden auch leicht wieder ab. Dadurch
                                              bleibt der Baustoff trocken und Feuch-
                                              tigkeitsschäden lassen sich vermeiden.
                                              Aufgrund ihrer Molekülstruktur benetzen
                                              Silicone die Baustoffoberfläche. Ihre
                                              organischen Gruppen (R-) bilden eine
                                              Art hydrophobe „Molekülbürste“.

     22
Siliconharze

                            R

                   R        O
       OEt    Si
                       O   Si       R
             O
                            O

       R     Si            Si
                       O            R

             R              O

                       R   Si       OEt
             EtO
                            O
        R     Si           Si
                       O            R

             O                  O

        R     Si           Si
                       O            R

             OEt                R

Chemische Struktur und                       Anwendungen                                  gefragt. Darüber hinaus eignen sie sich
Eigenschaften                                WACKER bietet Siliconharze als               zum Einsatz als Hydrophobierungsmittel
Siliconharze bestehen aus stark ver-         100-prozentige Produkte, lösemittel-         im Bautenschutz oder als Bindemittel in
zweigten Polymerstrukturen. Betrachtet       haltige und lösemittelfreie Systeme,         Siliconharz-Fassadenfarben.
man sich ihren Aufbau genauer, so            Emulsionen, aber auch als pulverförmige
stellen sie Netzwerke aus unregelmäßig       Variante an. Aufgrund ihrer ausgezeich-
angeordneten, hauptsächlich tri- oder        neten Temperaturbeständigkeit sind
tetrafunktionellen Struktureinheiten         Siliconharze erstklassige Bindemittel für
dar. Aufgrund ihrer Kombinationsfähig-       alle hitzebeständigen Anstriche. Silicon-
keit mit vielen organischen Polymeren        harze mit reaktiven Gruppen werden
lassen sich zahlreiche Eigenschaften         hauptsächlich zur Modifizierung von
der Siliconharze, wie z.B. Aushärtungs-      Alkyd-, Epoxid- und Acryllacken ein-
verhalten, Flexibilität, Hafteigenschaften   gesetzt. Derart vergütete Lacke bieten
oder Witterungsbeständigkeit, individuell    beste Werte hinsichtlich Witterungsbe-
optimieren. Besonders hervorzuheben          ständigkeit und Elastizität (u. a. für das
ist die ausgezeichnete Hitzebeständig-       Coil-Coating-Verfahren). In der Kunst-
keit von Siliconharzen. Sie halten hohen     stoffindustrie setzt man Siliconharze
Dauertemperaturen von +200 bis +250 °C,      zudem als wärmebeständige Formmas-
kurzzeitig sogar bis zu +600 °C, stand.      sen und Trennbeschichtungen ein. Aber
Aber auch ihr dielektrisches Verhalten       auch in Anwendungen der Elektroindus-
ist ideal. Darüber hinaus machen Silicon-    trie sind die Wärmebeständigkeit und
harze ihre ausgezeichnete Oxidations-        das hervorragende Eigenschaftsprofil
beständigkeit und ihre beachtlichen          der Siliconharze, beispielsweise als
mechanischen Eigenschaften zu beson-         Bindemittel für Glashartgewebe und
ders langlebigen und wirtschaftlichen        Glühlampensockelkitte oder als Tränk-
Werkstoffen.                                 lack für Elektrowicklungen, überaus

                                                                                                                               23
PIONIERLEISTUNGEN MIT POTENZIAL

Bereits unmittelbar nach dem                       Der Ausgangspunkt solcher Erfolge         mit silicium­organischen Verbindungen
2. Weltkrieg startete WACKER seine                 war die Direktsynthese von Methylchlor-   beschäftigt. Und besonders seinem
Forschungsarbeiten an Kunststoffen,                silanen aus Siliciumpulver und Chlor-     Durchsetzungsvermögen ist es zu
deren Gerüst nicht auf Kohlenstoff,                methan. R. Müller und E. Rochow hatten    verdanken, dass bereits 1949 unter den
sondern auf Silicium beruht – den                  das Verfahren unabhängig voneinander      schwierigen Bedingungen nach dem
neuartigen Siliconen. Dieser Auf-                  Anfang der 40er-Jahre des vergangenen     Krieg die Produktion der ersten Silane
bruch und die frühen Erfolge in                    Jahrhunderts entwickelt. Ein entschei-    gelang. In der Folgezeit entwickelte
der Darstellung von hochreinem                     dender Durchbruch: Denn bevor die         WACKER sehr schnell neue Anwen-
Silicium für die Halbleiterindustrie               Silane zu den begehrten Siliconen         dungen. So umfasste 1952 die Produkt-
begründen heute unseren Ruf als                    weiterverarbeitet werden, stellt man      palette bereits Siliconöle, Ölemulsionen,
Pionier der Siliciumchemie.                        sie auch heute noch auf genau diese       Antischaummittel, Imprägnierungsmittel,
                                                   Art und Weise her.                        Pasten und Trennmittel. Erste Erfolge,
Man schrieb das Jahr 1898, als es                                                            die u. a. auf der Hannover Messe dem
F. S. Kipping erstmals gelang, silicium-           Das erste Siliconprodukt überhaupt,       Fachpublikum präsentiert wurden.
organische Verbindungen zu synthetisie-            eine Paste von Dow Corning zum Schutz
ren. Da diese harzartigen Produkte aber            elektrischer Zündanlagen in Flugzeug-     Ebenfalls 1952 begannen die Arbeiten
weder destillierbar noch kristallisierbar          motoren gegen Feuchtigkeit und stille     an Siliconelastomeren, und bereits
waren, erforschte Kipping sie auch nicht           elektrische Entladungen, stammt aus       1953 verkaufte man 1.100 kg hoch-
weiter. Er konnte damals nicht ahnen,              dem Jahr 1944. Doch schon 1947 nahm       temperaturvernetzender HTV-Silicon-
dass die neue Stoffklasse der Silicone             auch S. Nitzsche bei WACKER die For-      kautschuke. Ab 1954 kamen die raum-
knapp 50 Jahre später mit ihren einzig-            schung an Silanen und Siliconen auf.      temperaturvernetzenden RTV-Typen,
artigen Eigenschaften die Kunststoff-              Er hatte sich bereits während seiner      zunächst zweikomponentig, später
welt revolutionieren würde.                        Habilitation an der Universität Jena      einkomponentig hinzu. Aber auch

1947–1950                                          1951–1955                                 1957–1969
• Beginn der Siliconforschung in Burghausen        • Ausbau der Siliconproduktpalette:       • weiterer Ausbau der Siliconproduktion auf
• erste Versuchsanlage für Silicone im „Salettl“     Antischaummittel, Bautenschutzmittel,     über 200 Produkttypen
• Entwicklung von Siliconölen und -harzen            Textilimprägnierung,                    • Entwicklung der Fugendichtmassen
                                                   • Emulsionen und HTV- sowie RTV-            ELASTOSIL®
                                                     Siliconkautschuke                       • Umstellung der Silan-Direktsynthese auf
                                                   • WACKER-Silicone reüssieren auf der        das Wirbelschichtverfahren
                                                     Hannover Messe                          • 33%ige Beteiligung an der SWS Silicones
                                                                                               Corp. in Adrian/Michigan, USA

24
Bautenschutzmittel auf Siliconharz-         der heutigen Wacker Chemicals               Nicht nur intern, auch extern fördert
basis stellten in dieser frühen Phase ein   Corporation in Adrian, Michigan, USA,       WACKER systematisch Innovationen
zunehmend wichtiges Marktsegment            und 1983 die Wacker Chemicals               auf dem Gebiet der Silane und Silicone:
dar. Ab 1970 produzierte WACKER             East Asia in Tokio, Japan. Aber auch        Unter diesen Vorzeichen wurde 1987
schließlich zweikomponentige Silicon-       in Deutschland expandierte das              der WACKER-Siliconpreis für heraus-
kautschuke, die platinkatalysiert           Unternehmen weiter: Das 1998 von            ragende Hochschularbeiten in der
vernetzbar waren. Dadurch konnten           der Hüls AG übernommene Werk                Organosiliciumchemie ins Leben geru-
sie innerhalb kürzester Zeit und ohne       Nünchritz wird seither sukzessive als       fen – mit dem Kipping Award ist er
Emission von Spaltprodukten vulka-          zweitgrößter Siliconstandort von            der wichtigste Siliconpreis weltweit.
nisiert werden.                             WACKER nach Burghausen ausgebaut.           Darüber hinaus stiftete WACKER 2006
                                                                                        das Institut für Siliciumchemie an der
Zu den herausragenden Eigenschaften         Heute ist es vorrangiges Bestreben von      TU München.
der Silicone im Vergleich zu anderen        WACKER, bestehende Systeme weiter
Kunststoffen zählt ihre Stabilität gegen    zu optimieren, wie auch völlig neue         Heute produziert der Geschäftsbereich
extrem niedrige wie auch hohe Tem-          Produkte zu entwickeln. So ging bei-        WACKER SILICONES über 3.000 Pro-
peraturen. In den vergangenen Jahr-         spielsweise der 2006 neu geschaffene        dukte. Sie finden Anwendung in allen
zehnten gelang es WACKER, diesen            WACKER-Innovationspreis für eigene          maßgeblichen Industriezweigen unserer
Geschäftszweig erfolgreich auszu-           Arbeiten an A. Fehn. Seine Forschung        Zeit wie Bau, Automobil, Transport,
bauen. Man vergrößerte und moderni-         ermöglicht es, platinvernetzende            Kunststoff, Elektro und Elektronik,
sierte bestehende Produktionsanlagen        Additionssysteme für Silicone einkom-       Farben und Lacke, Papier oder Textil.
ständig und erschloss weltweit neue         ponentig anzubieten – ein unschätz-
Standorte zur Herstellung von Silico-       barer Vorteil bei der Verarbeitung von      Und ein Ende dieser Erfolgsstory ist
nen. Vorreiter waren 1969 die Vorläufer     Siliconkautschuk.                           noch lange nicht abzusehen.

1970–1978                                   1981–1987                                   1988–2008
• Entwicklung von additionsvernetzenden     • Gründung der Wacker Chemicals East Asia   • Aus- und Aufbau von Siliconproduktions-
  RTV-2-Siliconkautschuken mit kurzer         in Tokio, Japan                             stätten in USA und Asien
  Vulkanisationszeit                        • Aufnahme der Produktion von               • Übernahme des Werks Nünchritz und
• Aufnahme der Produktion von                 Wärmedämmstoffen                            kontinuierlicher Ausbau als Siliconstandort
  hochdisperser Kieselsäure HDK® u. a.      • Gründung der Wacker Silicone Corp. in     • Rekord: Produktion der dreimillionsten
  als Füllstoff in Siliconkautschuken         Adrian/Michigan, USA                        Tonne Methylchlorsilane in Burghausen
• Gründung der Bayerischen                  • Verleihung des 1. WACKER-Siliconpreises   • Stiftung des Lehrstuhls für Siliciumchemie
  Bautenschutz Fachplanung BAYPLAN für        an Prof. Jutzi und Prof. Auner              an der TU München
  Bautenschutzmaßnahmen mit Siliconen
• Ausbau der Produktionskapazitäten in
  Burghausen                                                                                                                      25
NEUE IDEEN GESTALTEN DIE ZUKUNFT

Innovationen sind der Motor der Sili-       Auf die Zukunft setzen                      Weitere Informationen unter:
conchemie. Sie schaffen neue, bisher        Die Siliconchemie reagiert frühzeitig auf   www.wacker.com
unbekannte Eigenschaftsprofile und          gesellschaftliche und wirtschaftliche
Einsatzbereiche von Produkten. Und          Entwicklungen, setzt selbst Trends und
sie sorgen für eine effizientere und        versucht dabei immer auf die Bedürf-
umweltfreundlichere Produktion. So          nisse der Kunden einzugehen. Einige
erleichtern Innovationen die Gegen-         richtungsweisende Anwendungen,
wart und eröffnen die Zukunft.              die dies eindrucksvoll untermauern:
                                            Silicondichtstoffe eröffnen Architekten
Hybride schaffen Möglichkeiten              innovative und umweltfreundliche
Die Kombination von Siliconen mit orga-     Möglichkeiten des modernen Bauens
nischen Polymeren gewinnt zunehmend         mit großflächigen Structural-Glazing-
an Bedeutung. Das zeigen zahlreiche         Fassaden. Feinteilige Kieselsäuren
bereits bestehende Anwendungen, viel-       in organischen Klebstoffen schaffen
mehr aber noch das weite Spielfeld an       stabile Verbundstellen an Rotorblättern
denkbaren zukünftigen Anwendungen.          von Windrädern, auch unter widrigen
Wichtige Eigenschaften wie Tempera-         Wetterbedingungen und extremen
turstabilität, Oberflächeneigenschaften     Temperaturschwankungen. Spezielle
und Beständigkeit machen Silicone zu        Silicon-Antihaftbeschichtungen verhin-
einem Baustein, der, implantiert in orga-   dern das Anhaften von Meerestieren an
nische Systeme, Werkstoffen völlig neue     Schiffsrümpfen und vermindern so den
Eigenschaftskombinationen verleiht.         Kraftstoffverbrauch. Neueste feinteilige
Beispielsweise realisieren Siliconcopo-     Kieselsäuren ermöglichen die Herstel-
lymere in Haarspray das bisher undenk-      lung von Reifen mit verringertem Roll-
bare Nebeneinander von Halt und             widerstand und optimierten Hafteigen-
Weichheit. Oder ein siliconbasierender      schaften auf nassem Untergrund. Ein
Thermoplast vereint – dank Siliconen –      sinkender Kraftstoffverbrauch und eine
bisher Unmögliches in einem Material:       erhöhte Fahrsicherheit sind die Resul-
thermoplastische Verarbeitbarkeit,          tate. Eines machen all diese innovativen
Überstreichbarkeit, hohe Transparenz,       Anwendungen deutlich: Der Silicon-
Wasserabweisung und vieles mehr.            chemie steht noch eine große Zukunft
So sorgen Silicone auch in Kombination      bevor. Und die verschiedenen techno-
noch für neue Möglichkeiten.                logischen Plattformen von WACKER
                                            bilden eine einzigartige Ausgangsbasis,
                                            diese Zukunft zu gestalten.

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Ausgezeichnete WISSENSCHAFT

WACKER-Lehrstuhl		                          WACKER Silicone Award		                    Preisträger
Das Institut für Siliciumchemie an der      Der mit 10.000 € dotierte WACKER           – 2011 Prof. Matthias Driess,
TU München wurde von WACKER Ende            Silicone Award ist neben dem Kipping         Lehrstuhl für Metallorganische und
2006 gestiftet. Die Einrichtung steht       Award der American Chemical Society          Anorganische Chemie, Technische
unter der Leitung des Lehrstuhls für        die international bedeutendste Auszeich-     Universität Berlin, Deutschland
makromolekulare Chemie.                     nung auf dem Gebiet der Siliconche-        – 2009 Prof. Ulrich Schubert,
                                            mie. Mit dieser Auszeichnung würdigt         Institut für Anorganische Chemie
Der WACKER-Lehrstuhl und das Sili-          WACKER herausragende wissenschaft-           der Technischen Universität Wien,
ciuminstitut werden von Prof. Bernard       liche Leistungen in der Siliconchemie        Österreich
Rieger, einem Experten auf dem Gebiet       und fördert die enge Zusammenarbeit        – 2007 Prof. Yitzhak Apeloig,
der makromolekularen Chemie, geleitet.      mit Hochschulen und außeruniversitären       Technicon, Israel Institute of
Das Institut befindet sich im Chemiege-     Forschungseinrichtungen.                     Technology, Haifa
bäude der TU München in Garching. Der                                                  – 2005 Prof. Mitsuo Kira,
Forschungsschwerpunkt liegt vor allem                                                    Tohoku University, Japan
auf dem Gebiet der organofunktionellen                                                 – 2003 Prof. Don Tilley, University
Siliciumverbindungen und der Silicone                                                    of California at Berkley, USA
mit ihren teilweise noch ungeklärten                                                   – 2001 Prof. Manfred Weidenbruch,
Struktur-Wirkungs-Beziehungen.                                                           Universität Oldenburg, Deutschland
                                                                                       – 1998 Prof. Robert Corriu,
Weitere Arbeitsschwerpunkte sind                                                         Université de Montpellier, France
chemische Wechselwirkungen bei der                                                     – 1996 Prof. Hubert Schmidtbaur,
Beschichtung von Oberflächen, Hybrid-                                                    Technische Universität München,
und Kompositsysteme, auf Silicium                                                        Deutschland
basierende Nanotechnologie, Werkstoffe                                                 – 1994 Prof. Edwin Hengge (†)
mit völlig neuen Eigenschaftsprofilen                                                  – 1992 Prof. Richard Müller (†) und
sowie neue katalytische Verfahren für                                                    Prof. Eugen Rochow (†)
die industrielle Siliconchemie. Gefördert                                              – 1991 Prof. Hideki Sakurai,
werden vor allem interdisziplinäre For-                                                  Science University of Tokyo, Japan
schungsprojekte an den Grenzflächen                                                    – 1989 Prof. Robert West,
zur Physik, Biotechnologie, Pharmazie,                                                   University of Wisconsin, USA
Umweltchemie und zu den Materialwis-                                                   – 1988 Prof. Nils Wilsberg (†), Unversität
senschaften.                                                                             München, Prof. Reinhold Tacke,
                                                                                         Universität Würzburg, Deutschland
                                                                                       – 1987 Prof. Peter Jutzi, Universität
                                                                                         Bielefeld, Prof. Norbert Auner,
                                                                                         Universität Frankfurt, Deutschland

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KOMPETENZ UND SERVICE-
NETZWERK AUF FÜNF KONTINENTEN

• Vertriebs- und Produktionsstandorte, sowie      WACKER ist eines der weltweit führenden         auf Energieeffizienz, Klima- und Umwelt-
  20 Technical Center weltweit für Sie vor Ort.
                                                  und forschungsintensivsten Chemie-              schutz. Global vernetzt über fünf
                                                  unternehmen mit einem Gesamtumsatz              Geschäftsbereiche betreiben wir in über
                                                  von 4,91 Mrd. €. Die Produktpalette reicht      100 Ländern derzeit weltweit rund 25
                                                  von Siliconen über Bindemittel und              Produktionsstandorte. Mit Tochtergesell-
                                                  polymere Additive für vielfältige industriel-   schaften und Vertriebsbüros in 29 Ländern
                                                  le Bereiche bis hin zu biotechnologisch         ist WACKER in Europa, Amerika und Asien
                                                  hergestellten Pharmawirkstoffen und             vertreten, einschließlich einer etablierten
                                                  Reinstsilicium für Halbleiter- und Solar-       Präsenz in China.
                                                  anwendungen. Als nachhaltig orientierter        Als zuverlässiger Innovationspartner
                                                  Technologieführer fördern wir Produkte          entwickelt WACKER mit rund 17.200
                                                  und Ideen mit hohem Wertschöpfungs-             Mitarbeitern für und gemeinsam mit
                                                  potenzial für mehr Lebensqualität für jetzige   Kunden wegweisende Lösungen und
                                                  und künftige Generationen, basierend            hilft ihnen, noch erfolgreicher zu sein.
Muttersprachliche Spezialisten in unseren      Auftragsabwicklung. Weltweit und
Technical Centern unterstützen unsere          unabhängig von Zeit und Ort unter:
Kunden weltweit bei der Entwicklung von        www.wacker.com
Produkten, die auf die lokalen Anforder-
ungen abgestimmt sind, und begleiten sie
auf Wunsch in allen Phasen komplexer
Herstellungsprozesse.
WACKER-E-Solutions sind Online-
Services, die wir in unserem Kundenportal
und auch als integrierte Prozesslösung
anbieten. Für unsere Kunden und Partner
bedeutet dies umfassende Informationen
und zuverlässige Services für eine schnelle,                                        Alle Zahlenangaben beziehen sich
sichere und hoch effiziente Projekt- und                                            auf das Geschäftsjahr 2011
Wacker Chemie AG
                                                                                                                                                                                         6415de/04.12 ersetzt 6415de/03.10

Hanns-Seidel-Platz 4
81737 München, Germany
Tel. +49 89 6279-0
info.silicones@wacker.com

www.wacker.com

Die in dieser Broschüre mitgeteilten Daten entsprechen unserem derzeitigen Wissensstand. Der Abnehmer ist von sorgfältigen Eingangsprüfungen im Einzelfall hierdurch nicht entbunden.
Änderungen der Produktkennzahlen im Rahmen des technischen Fortschritts oder durch betrieblich bedingte Weiterentwicklungen behalten wir uns vor. Die in dieser Broschüre gegebenen
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