Polymethylsilsesquioxane o PMSSQ è un composto chimico, resina siliconica, particella di silossano reticolata sferica microfine (microsfera).

Il nome definisce la struttura della molecola:

• Poly indica che il composto è un polimero, una grande molecola composta da sottounità ripetute.
• Methyl si riferisce ad un gruppo metilico, un componente di molecole organiche e consiste di un atomo di carbonio legato a tre atomi di idrogeno (CH3).
• Silsesquioxane è un tipo di composto siliconico. La parte "Sil" si riferisce al silicio, un elemento chimico spesso utilizzato nella creazione di polimeri. La parte "sesquioxane" si riferisce a un tipo specifico di struttura nella molecola in cui ogni atomo di silicio è collegato a uno e mezzo (Sesqui-) atomi di ossigeno in media.

Il procedimento di sintesi si svolge in diverse fasi:

• Preparazione dei materiali di partenza. La sintesi di PMSSQ inizia con un tipo specifico di composto organosiliconico conosciuto come methyltrimethoxysilane (MTMS). Questo composto contiene un atomo di silicio legato ad un gruppo metilico e tre gruppi metossi.
• Idrolisi e condensazione. MTMS viene sottoposto a un processo di idrolisi e condensazione. Nella fase di idrolisi, i gruppi metossi su MTMS vengono sostituiti con gruppi ossidrili. Nella fase di condensazione, questi gruppi idrossili reagiscono tra loro per formare legami silossanici (Si-O-Si), creando una struttura di rete tridimensionale di PMSSQ.
• Purificazione e lavorazione. Il PMSSQ risultante viene quindi purificato e trasformato nella forma desiderata per l'uso in vari prodotti. Questo procedimento può includere passaggi come l'essiccazione, la macinazione o l'incorporazione in una formulazione cosmetica.

Si presenta in forma di polvere bianca di elastomero siliconico con dimensioni delle particelle di 2,5 μm con elevata stabilità termica ed eccellente resistenza al calore, superiore al tradizionale polimero organico. Buona resistenza ai solventi, insolubile e non gonfia nei comuni solventi organici.

A cosa serve e dove si usa

Illuminazione

Come agente diffusore di luce organica, ha una struttura polimerica di rete e un'elevata trasparenza. Rispetto ai classici agenti diffusori di luce acrilica, la resistenza al calore e la resistenza alle alte temperature sono migliori e il tubo della lampada ha una durata maggiore. La polvere sferica  ha un diametro medio delle particelle di 1-2 micron e un indice di rifrazione di 1,43. E' utilizzato in paralumi a LED, tubi LED, scatole luminose a LED, pacchetti LED (ad alta potenza), diffusori di luce LCD (1).

Cosmetica

Offre una sensazione setosa e liscia ai prodotti cosmetici, migliorando l'applicazione e la durata.

Utilizzato come agente filmogeno, è in grado di distendere un microscopico film sulla pelle o capelli per proteggerli. Come agente umettante produce un'eccellente lubrificazione delle creme per la pelle e per i rossetti con un effetto di buona spalmabilità. Riduce anche l'agglomerazione di polveri pressate. Non ostruisce i pori.

Agente opacizzante. E' utile in formulazioni che possono rivelarsi traslucide o trasparenti per renderle opache e meno permeabili alla luce.

Applicazioni commerciali:

Industria Cosmetica. Il Polimetilsilsesquiossano è largamente utilizzato in prodotti cosmetici come ciprie, fondotinta e creme solari per le sue proprietà di diffusione della luce e di creazione di un effetto opacizzante e levigante sulla pelle.

Prodotti per la Cura della Pelle. Utilizzato in formule per la cura della pelle per fornire un effetto soft-focus, minimizzando visivamente la comparsa di linee sottili e imperfezioni.

Altri usi

• Inchiostro di rivestimento
• Film anti adesione
• Polvere opacizzante 

Dosaggio

Color Cosmetic: 2-50% 

Hair Care: 1-5%

Skin Care: 2-30% 

CAS    68554-70-1

Su questo ingrediente sono stati selezionati gli studi più rilevanti con una sintesi dei contenuti:

Polymethylsilsesquioxane studi

Sinonimi:

• Poly(methylsilsesquioxane)
• Methyl silsesquioxanes
• Poly methylsilsesquioxane

Bibliografia__________________________________________________________________

(1) Maleki H, Whitmore L, Hüsing N. Novel multifunctional polymethylsilsesquioxane-silk fibroin aerogel hybrids for environmental and thermal insulation applications. J Mater Chem A Mater. 2018 Jul 14;6(26):12598-12612. doi: 10.1039/c8ta02821d. Epub 2018 Jun 12. PMID: 30713688; PMCID: PMC6333272.

Abstract. The development of aerogels with improved mechanical properties, to expand their utility in high-performance applications, is still a big challenge. Besides fossil-fuel based polymers that have been extensively utilized as platforms to enhance the mechanical strength of silsesquioxane and silica-based aerogels, using green biopolymers from various sustainable renewable resources are currently drawing significant attention. In this work, we process silk fibroin (SF) proteins, extracted from silkworm cocoons, with organically substituted alkoxysilanes in an entirely aqueous based solution via a successive sol-gel approach, and show for the first time that it is possible to produce homogeneous interpenetrated (IPN) polymethylsilsesquioxane (PMSQ)-SF hybrid aerogel monoliths with significantly improved mechanical properties. Emphasis is given to an improvement of the molecular interaction of the two components (SF biopolymer and PMSQ) using a silane coupling agent and to the design of pore structure. We succeeded in developing a novel class of compressible, light-weight, and hierarchically organized meso-macroporous PMSQ-SF IPN hybrid aerogels by carefully controlling the sol-gel parameters at a molecular level. Typically, these aerogels have a compressive strength (δ max) of up to 14 MPa, together with high flexibility in both compression and bending, compressibility up to 80% strain with very low bulk density (ρ b) of 0.08-0.23 g cm-3. By considering these promising properties, the superhydrophobic/oleophilic PMSQ-SF aerogel hybrids exhibited a high competency for selective absorption of a variety of organic pollutants (absorption capacities ∼500-2600 g g-1 %) from water and acted as a high-performance filter for continuous water/oil separation. Moreover, they have demonstrated impressive thermal insulation performance (λ = 0.032-0.044 W m-1 K-1) with excellent fire retardancy and self-extinguishing capabilities. Therefore, the PMSQ-SF aerogel hybrids would be a new class of open porous material and are expected to further extend the practical applications of this class of porous compounds.