Polymethylsilsesquioxane

Skóre škodlivosti: 3 (Neškodné chemické látky)

Polymethylsilsesquioxane: moderní silikon pro kosmetiku i průmysl

Polymethylsilsesquioxane je syntetická organokřemičitá sloučenina ze skupiny polysilsesquioxanů, která se díky svým unikátním fyzikálně-chemickým vlastnostem široce využívá v kosmetickém průmyslu, elektronice i povrchových úpravách. Setkat se s ní můžete také pod systematickým názvem poly(methylsilsesquioxan), anglicky poly(methylsilsesquioxane), nebo jednoduše PMSSQ. Tato látka nese CAS číslo 63231-66-3 a patří mezi velmi ceněné materiály s nízkou toxicitou, vysokou stabilitou a funkčními aplikačními vlastnostmi.

Chemické vlastnosti

Chemicky se polymethylsilsesquioxane řadí mezi hybridní polymery složené z křemíku, uhlíku, vodíku a kyslíku. Jeho obecný chemický vzorec může být vyjádřen jako (CH₃SiO₃/₂)ₙ, kde „n" označuje stupeň polymerizace. Molekuly vytvářejí pevnou trojrozměrnou síťovou strukturu složenou z Si-O-Si můstků, do které jsou navázány methylové skupiny – ty látce dodávají hydrofobnost a jemný pocit na pokožce.

Vzhledově se jedná o bílý až průhledný prášek nebo jemný film bez specifické vůně. Rozpustnost ve vodě je prakticky nulová, naopak je částečně rozpustný v některých organických rozpouštědlech. Má velmi nízkou tepelnou roztažnost, vysokou teplotní stabilitu (až do 450 °C) a je odolný vůči UV záření i oxidaci.

Využití a aplikace

Polymethylsilsesquioxane je široce uplatňován zejména v kosmetickém průmyslu. V dekorativní kosmetice se používá jako jemný filmotvorný a vyhlazující agent, který na pleti zanechává hedvábný, matný pocit. Najdeme ho v make-upech, BB krémech i pudrech, kde pomáhá zlepšit rozprostření pigmentů a prodlužuje výdrž.

Díky hydrofobnímu charakteru vytváří ochranný film na pokožce, aniž by byl těžký nebo mastný. V produktech péče o pleť zvyšuje odolnost vůči otěru a zamezuje pronikání vlhkosti – tím přispívá ke snadnější aplikaci opalovacích i pečujících krémů.

V průmyslu se PMSSQ využívá při tvorbě tenkých ochranných vrstev v elektronice a mikroelektronice, především jako dielektrikum nebo ochranný povrch pro polovodiče. Je rovněž složkou některých povrchových nátěrů, kde zajišťuje vodoodpudivost, lesk a mechanickou odolnost povrchu.

Jeho funkčnost a ekologický profil oceňuje i udržitelná kosmetika – například článek na blogu Ferwer.cz uvádí Polymethylsilsesquioxane jako syntetickou, ale vysoce stabilní a nízce iritující složku, která není spojována s negativními dopady na zdraví.

Přirozený výskyt a výroba

Polymethylsilsesquioxane se v přírodě nevyskytuje – vzniká výhradně synteticky. Výroba začíná z alkoxysilanů, především methyltrimethoxysilanu nebo methyltriethoxysilanu, které hydrolyticky kondenzují za vzniku sítě složené z křemíkových jednotek.

Proces polymerace je řízený za přítomnosti kyselin nebo zásad, aby vznikl požadovaný typ struktury – ať už lineární, cyklický nebo síťový. Výsledný produkt může být upravován dalšími aditivy dle požadavků konkrétních aplikací.

Elegantní vlastností tohoto polymeru je i jeho schopnost tvořit nanoporézní struktury, které se využívají v pokročilých materiálech pro elektroniku nebo optiku. Procesy lití, vypařování a žíhání umožňují kontrolovanou tvorbu tenkého filmu na povrchu substrátů.

Bezpečnost a ekologie

Z hlediska bezpečnosti je polymethylsilsesquioxane považován za nízce rizikovou látku. Nejedná se o dráždivou ani toxickou sloučeninu v běžném kosmetickém použití. Výzkumy např. uvedené v publikaci na stránkách PubChem ukazují velmi nízkou hodnotu akutní toxicity.

Na rozdíl od některých jiných silikonových sloučenin se PMSSQ nebioakumuluje, a jeho molekulární struktura je natolik stabilní, že se v prostředí postupně degraduje na netoxické křemičité složky. Není považován za nebezpečný pro vodní organismy a neovlivňuje hormonální systém.

Z pohledu udržitelnosti představuje alternativu k těkavým silikonům jako D4 či D5, které jsou pod přísným dohledem EU kvůli možné škodlivosti – jak potvrzuje i Evropská agentura pro chemické látky.

Zajímavosti a souvislosti

Ačkoliv se polysilsesquioxany jako polymethylsilsesquioxane vyvíjely od poloviny 20. století jako izolanty v elektrotechnice, právě jejich vlastnosti přitažlivé v průmyslu – stabilita, filmovost a chemická inertnost – učinily z PMSSQ hvězdu i v moderní kosmetické vědě.

Díky jeho „neviditelné" přítomnosti (netvoří mastný film ani nevoní) ho většina spotřebitelů v produktech ani nevnímá. Přesto významně zlepšuje estetický i senzorický profil kosmetických výrobků. Je také využíván v 3D tisku tenkých keramických struktur nebo v pokročilých antireflexních vrstvách.

Zajímavostí je, že výzkumy polymethylsilsesquioxanu se zaměřují na jeho využití v biomedicíně – například pro cílený transport léčiv nebo tvorbu biokompatibilních nosičů v tkáňovém inženýrství, jak uvádějí studie publikované v časopise Materials Science and Engineering.

Shrnutí

Polymethylsilsesquioxane je mimořádně užitečný syntetický polymer z rodiny silikonů, který kombinuje chemickou stabilitu, biologickou bezpečnost a estetické výhody. Využívá se v kosmetice, elektronice i pokročilých povrchových technologiích. Díky své subtilní, ale účinné přítomnosti přispívá k vyšší kvalitě výrobků a zároveň respektuje požadavky na ekologičtější přístup. Jeho těžko nahraditelné vlastnosti z něj činí jeden ze stavebních kamenů moderních materiálových inovací.