실리콘수지

요약 실리콘의 유기유도체가 중합되어 만들어지는 열경화성 합성수지이다. 분자구조는 규소와 산소가 번갈아 있는 실록세인결합(Si-O결합)의 형태이다. 

규소수지라고도 한다. 보통의 플라스틱은 탄소가 조성의 뼈대로 되어 있는 경우가 많으나, 실리콘수지의 분자구조는 된 실리콘(규소)를 뼈대로 하여 여기에 메틸기·페닐기·하이드록시기 등이 첨가되어 있다. 금속규소에 구리 촉매를 써서 염화메틸을 약 300℃에서 작용시키면 다이메틸다이클로로실레인이나 메틸트라이클로로실레인의 혼합물을 얻는다. 이것을 가수분해하면 1차 수지가 생긴다.

이것은 에테르나 톨루엔에 녹아 니스로서 시판되며, 가공용 원료로서 중요하다. 또한 염화메틸 대신에 염화벤젠을 작용시키면 페닐클로로실레인을 얻는다. 1차 수지에 금속염류나 아민류를 촉매로 하여 100℃ 이상에서 작용시키면, 1차 수지의 하이드록시기 사이에 탈수현상이 일어나서 다리결합이 되어 제품을 얻을 수 있다.

실리콘의 특이하고도 유용한 성질로는, ① －260~－80℃에서 안정하게 사용할 수 있다. ② 가소물이나 금속을 성형할 때 이형제(離型劑)로 쓸 수 있을 정도로 피복력이 양호하다. ③ 대부분의 용제에서 거품을 없애는 작용이 크다. ④ 무기물·유기물에 발수성(撥水性: 물을 튀기는 성질)을 준다. ⑤ 생리적으로 무해하므로 화장품이나 약품으로 쓸 수 있다. ⑥ 전기절연성이 좋다. 유기기(有機基)가 메틸기일 때 내열성이 최고이며, 다른 알킬기나 알릴기로 치환한 것은 기계적 강도는 크나 전기적 성능은 다소 떨어진다.

실리콘수지는 고온용 모터 등의 여러 부분에 쓰이며, 180℃에서 20년간 사용해도 견딘다. 유리포(布)에 침투시켜 경화한 것은 내고온성 절연재료로서 전기기구에 쓰이고, 가열로·연소장치·항공기·모터 등의 도료로도 사용된다. 접착제로서의 이용법도 개발되고 있다.

식품첨가물로서 거품을 제거 또는 억제시키기 위하여 사용하기도 한다. 실리콘수지의 사용량은 식품 1kg에 대하여 0.05g 이하이다. 실리콘수지는 생리적으로 저활성이기 때문에 각종 농축공정·발효공정·증류공정에서 사용되어 작업의 능률화 및 제품의 균일화 등에 도움을 준다. 주로 발효산업에서 이스트, 젖산, 알코올 생산 등에 이용되고, 식품산업에서는 간장, 제당, 당밀, 유제품, 잼, 과즙제품, 두부 등의 제조에 사용되며, 의약품산업에서는 항생물질의 제조, 비타민류의 농축에 사용된다.

그러나 실리콘수지의 경우 몇 가지 사용상의 주의가 필요하다. 대상물이 수성인 경우 소포제를 사용하고, 그 외의 경우는 오일형 소포제를 사용한다. 아주 소량으로 부족하기 때문에 충분히 희석해서 사용하는 것이 경제적이며, 유해한 희석제는 사용할 수 없다. 또한 튀김 식품 제조과정에서 거품제거를 위해 사용하는데, 대두유에 1~10ppm 첨가하면 산가, 카보닐가, 착색도가 낮아지고, 열산화억제 효과가 나타난다.