سیلیکون یک ماده پلیمری چند وجهی است که از زیر واحدهای تکرارشونده به نام سیلوکسان ساخته شده است. این زیر واحدها از گروه های آلی مانند کربن و هیدروژن تشکیل شده اند. سیلیکون، و اکسیژن. این یک تنوع سنتز شده از لاستیک است.
لاستیک چیست؟
این یک پلیمر الاستیک همه کاره است که از دو تغییر اصلی تشکیل شده است. لاستیک طبیعی و مصنوعی. تنوع طبیعی از لاتکس خاکستری درختان خاص به دست می‌آید که رایج‌ترین آنها Heveabrasiliensis است. جایگزین مصنوعی آن معمولاً از فرآورده های نفتی به عنوان مثال پلی بوتادین، سیلیکون و نئوپرن مشتق می شود.
الاستومر چیست؟
اینها مواد الاستیک و بسیار بادوام هستند که از زنجیره های پلیمری طولانی تشکیل شده اند که توسط نیروهای بین مولکولی شکننده به هم متصل شده اند. نیروهای ضعیف به مواد توانایی کشش و خم شدن را در هنگام قرار گرفتن در معرض تنش می دهد. با این حال، هنگامی که تنش از بین رفت، مواد معمولاً به شکل اولیه خود باز می گردند.
مختلف وجود دارد انواع الاستومرها از جمله لاستیک طبیعی، لاستیک های مصنوعی و الاستومرهای ترموپلاستیک. این الاستومرها در طیف وسیعی از کاربردها قابل استفاده هستند.
پلیمر چیست؟
الف پلیمر ماده ای است که از مولکول های نسبتاً بزرگی تشکیل شده است که به آنها ماکرومولکول گفته می شود. این درشت مولکول ها حاوی زیر واحدهای تکرار شونده ای به نام مونومر هستند. این واحدهای تقسیم‌بندی شده از طریق واکنش‌های شیمیایی به یکدیگر متصل می‌شوند که زنجیره طولانی را تولید می‌کنند.
خواص لاستیک سیلیکونی
انواع مختلفی از این ماده وجود دارد که ترکیب متفاوتی دارند که آنها را برای کاربردهای خاص مناسب تر می کند. شما باید این ویژگی ها را در نظر بگیرید زیرا به شما کمک می کنند تا بهترین تنوع را برای برنامه خود تعیین کنید. برخی از رایج ترین خواص این ماده عبارتند از:
محدوده دمای لاستیک سیلیکونی
دمای متوسط مواد سیلیکونی نسبتا وسیع است و آن را برای طیف وسیعی از کاربردها ایده آل می کند. محدوده آن برای دمای بالا بین 200 درجه سانتیگراد تا 230 درجه سانتیگراد است که معادل 400 درجه فارنهایت تا 450 درجه فارنهایت است. حد آن برای کاهش دما 54- تا 73- درجه سانتیگراد معادل 65- درجه فارنهایت تا 100- درجه فارنهایت است.
توجه به این نکته مهم است که این ماده نقطه ذوب واقعی ندارد زیرا در عوض شروع به از دست دادن خاصیت ارتجاعی و سایر خواص فیزیکی مطلوب خود در این دماها می کند. این ماده در معرض دمای 450 درجه سانتیگراد می تواند مشتعل شود.
ساختار لاستیکی سیلیکونی
این پلیمر حاوی اتم های سیلیکون، ترکیبات آلی، کربن، هیدروژن و اکسیژن است. سیلیکون و اکسیژن اجزای اصلی این ماده با ترکیبات آلی موجود بر روی اتم های سیلیکون هستند.
این ساختار منحصربه‌فرد سیلیکونی باعث می‌شود که مواد تمام کیفیت‌های بالا مانند پایداری و انعطاف‌پذیری افزایش یافته را به آن ببخشد که به آن اجازه می‌دهد حتی در دماهای شدید نیز عملکرد خود را حفظ کند.
مقاومت در برابر شرایط محیطی
جدا از مقاومت بالا در برابر دماهای شدید، لاستیک سیلیکونی مقاومت بیشتری در برابر اشعه ماوراء بنفش، رطوبت، ازن و بخار دارد. این باعث می شود که حتی برای برنامه های در فضای باز نیز قابل اجرا باشد که دامنه کاربردهای آن را افزایش می دهد و آن را واقعاً همه کاره می کند.
اشتعال پذیری
این ماده دارای تحمل بسیار بالایی در برابر دماهای بالا با محدودیت قابل توجه بین 200 درجه سانتیگراد تا 230 درجه سانتیگراد است. این به این معنی است که مواد اشتعال پذیری بسیار کمی دارند و فقط در دمای شدید 450 درجه مشتعل می شوند. در حالت ایده آل، سیلیکون دارای رتبه UL94v-0 است که هنگام انتخاب این مواد برای کاربردهای خاص بسیار مهم است.
سمیت
لاستیک سیلیکونی سمی نیست و به غذا یا نوشیدنی واکنش نشان نمی دهد و همچنین بخار خطرناکی تولید نمی کند که آن را نسبتاً ایمن می کند. با این حال، ذرات ریز که از آن تشکیل شده است ممکن است از طریق پوست عبور کند که می تواند منجر به تجمع سموم شود، به همین دلیل است که هنگام دست زدن به آن باید از وسایل محافظ استفاده کنید.
در واقع، مواد سیلیکونی مورد تایید FDA یک انتخاب عالی برای صنایع پزشکی و غذایی است.
بی اثری شیمیایی
این ماده در برابر اثرات خورنده ترکیبات شیمیایی، حلال ها و سوخت مقاومت بالایی دارد. اما مقاومت آن محدود به ترکیبات ملایم است و بنابراین تحت تأثیر حلال های قطبی، اسیدهای غلیظ و قلیاها قرار می گیرد.
خواص الکتریکی
این ماده به عنوان یک عایق الکتریکی عالی عمل می کند و آن را برای کاربردهای الکتریکی ایده آل می کند. خواص عایق بودن آن حتی در شرایط سخت نیز باقی می ماند. با معرفی پرکننده ها می توانید آن را تغییر دهید تا رسانا باشد.
طبقه بندی لاستیک سیلیکونی
دسته بندی لاستیک سیلیکونی انواع مختلفی دارد. این دسته بندی ها معمولاً بر اساس ترکیب و ساختار لاستیک سیلیکونی مورد نظر است. آنها عبارتند از؛
طبقه بندی بر اساس گروه های ارگانیک
در زیر این دسته وجود دارد؛
- گروه متیل
- گروه های متیل و فنیل
- گروه متیل و وینیل
- گروه های متیل، فنیل و وینیل
- گروه های فلورو، وینیل و متیل
طبقه بندی بر اساس ساختار مولکولی
با توجه به ساختار مولکولی آن، لاستیک سیلیکونی را می توان به گروه های زیر طبقه بندی کرد
طبقه بندی بر اساس ویژگی های خاص
در این دسته موارد زیر را داریم.
- هدف عمومی
- LSR مقاوم در برابر پارگی بالا
- LSR تثبیت شده با حرارت
- LSR مقاوم در برابر خنک کننده
- LSR خود روان کننده
- ضد شعله LSR
اصلاح انجام شده در هر یک از دسته های ذکر شده در بالا می تواند برای تطبیق بهتر مواد با عملکردهای مورد نظر خود انجام شود.
موارد استفاده از مواد لاستیکی سیلیکونی
با توجه به خواص برتر آن، این ماده فوق العاده همه کاره است و اغلب به عنوان یک ماده چند منظوره برای کاربردهای مختلف استفاده می شود. کاربردهای زیادی از صنایع مختلف از خانگی گرفته تا صنعتی که از لاستیک سیلیکون استفاده می کنند وجود دارد. برای موارد زیر می توانید از لاستیک سیلیکونی استفاده کنید.
- صنعت الکترونیک به مواد عایق، محافظ EMI، و زمین.
- صنایع غذایی و آشامیدنی برای پردازش اجزایی مانند لوله، مهر و موم شیلنگ ها، و واشر.
- صنعت پزشکی برای ایمپلنت های پزشکی و ابزار جراحی با توجه به اینکه در برابر رشد باکتری ها مقاوم است.
- صنعت ساختمان برای طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی مانند حلقه های O، چسب ها، واشرها و درزگیرها.
- هوافضا و صنعت خودروسازی برای طراحی قطعاتی مانند اجزای لرزش گیر، پوشش ها، واشر، و مهر و موم.
- محصولات مصرفی مانند جواهرات، اسباب بازی ها، ظروف پخت و پز، ظروف و وسایل آشپزی.
سوالات متداول
سیلیکون لاستیک است یا پلاستیک؟
سیلیکون خواصی را نشان می دهد که هم به لاستیک و هم به پلاستیک مرتبط است و به همین دلیل می توان به عنوان ترکیبی از این دو ماده اشاره کرد. این ماده سنتز شده و حاوی سیلیکون، اکسیژن، کربن و هیدروژن است.
آیا سیلیکون رسانای الکتریسیته است؟
لاستیک سیلیکونی به دلیل مقاومت الکتریکی شناخته شده است تا به عنوان یک ماده رسانا.
نتیجه گیری
لاستیک سیلیکون دارای خواص برتر بسیاری از جمله دوام و کشش آن است که می توانید در طیف گسترده ای از کاربردها در صنایع مختلف از آن استفاده کنید. در برابر دماهای شدید بسیار مقاوم است و دارای مقاومت شیمیایی و خواص الکتریکی خوبی است که به شما امکان می دهد از آن در چندین کاربرد استفاده کنید.
منابع بیشتر:
سیلیکون در مقابل پلی کربنات – منبع: LEGENDAY
آیا سیلیکون سمی است – منبع: LEGENDAY
TPU در مقابل سیلیکون – منبع: LEGENDAY
EPDM در مقابل سیلیکون – منبع: LEGENDAY
17 کاربرد الاستومر سیلیکون برای دستگاه های الکترونیکی در صنعت مدرن – منبع: Legenday
سیلیکون RTV-1 چیست؟ – منبع: Legenday