Il silicone è un materiale polimerico multiforme costituito da subunità ricorrenti denominate silossano. Queste subunità sono costituite da gruppi organici quali carbonio e idrogeno, silicio, e ossigeno. È una variante sintetizzata della gomma.
Cos'è la gomma?
Si tratta di un versatile polimero elastico che consiste di due varianti principali: gomma naturale e sintetica. La variante naturale deriva dal lattice resinoso di alberi specifici, il più comune dei quali è l'Heveabrasiliensis. La sua alternativa sintetica deriva in genere da prodotti petroliferi, ad esempio polibutadiene, silicone e neoprene.
Che cosa è l'elastomero?
Si tratta di materiali elastici e altamente durevoli costituiti da lunghe catene polimeriche legate tra loro da fragili forze intermolecolari. Le deboli forze conferiscono al materiale la capacità di allungarsi e piegarsi fuori forma quando sottoposto a stress. Tuttavia, una volta rimosso lo stress, il materiale solitamente torna alla sua forma originale.
Ci sono vari tipi di elastomeri tra cui gomma naturale, gomme sintetiche ed elastomeri termoplastici. Questi elastomeri possono essere utilizzati in un'ampia gamma di applicazioni.
Che cosa è un polimero?
UN polimero è un materiale composto da molecole relativamente grandi chiamate macromolecole. Queste macromolecole contengono subunità ricorrenti chiamate monomeri. Queste unità suddivise sono unite insieme tramite reazioni chimiche che producono la lunga catena.
Proprietà della gomma siliconica
Esistono diverse varianti di questo materiale che hanno una composizione diversa che le rende più adatte ad applicazioni specifiche. Dovresti tenere in considerazione queste proprietà in quanto ti aiutano a determinare la migliore variante per la tua applicazione. Alcune delle proprietà più comuni di questo materiale includono le seguenti;
Intervallo di temperatura della gomma siliconica
La temperatura media del materiale siliconico è relativamente ampia, rendendolo ideale per un'ampia gamma di applicazioni. Il suo limite per alte temperature varia tra 200°C e 230°C, che equivale a 400°F e 450°F. Il suo limite per temperature ridotte è tra -54°C e -73°C, che equivale a -65°F e -100°F.
È importante notare che questo materiale non ha un vero punto di fusione, poiché inizia invece a perdere la sua elasticità e altre proprietà fisiche desiderabili a queste temperature. Il materiale può incendiarsi se esposto a una temperatura di 450°C.
Struttura in gomma siliconica
Questo polimero contiene atomi di silicio, composti organici, carbonio, idrogeno e ossigeno. Il silicio e l'ossigeno sono i componenti primari di questo materiale con i composti organici situati sugli atomi di silicio.
Questa struttura unica del silicone è ciò che conferisce al materiale tutte le elevate qualità, come maggiore stabilità e flessibilità, che gli consentono di rimanere funzionale anche a temperature estreme.
Resistenza alle condizioni ambientali
Oltre alla sua elevata resistenza alle temperature estreme, la gomma siliconica ha una resistenza migliorata ai raggi UV, all'umidità, all'ozono e al vapore. Ciò la rende adatta anche per applicazioni esterne, il che ne aumenta la gamma di applicazioni, rendendola davvero versatile.
Infiammabilità
Il materiale ha una tolleranza molto elevata alle alte temperature con un limite impressionante che va da 200 °C a 230 °C. Ciò significa che il materiale ha una bassissima infiammabilità e si accende solo a una temperatura estrema di 450 gradi. Idealmente, il silicone è classificato UL94v-0, il che è fondamentale quando si scelgono questi materiali per applicazioni specifiche.
Tossicità
La gomma siliconica non è tossica e non reagisce a cibi o bevande e non produce fumi pericolosi, il che la rende relativamente sicura. Tuttavia, le minuscole particelle di cui è composta possono passare attraverso la pelle, il che può portare a un accumulo di tossine, motivo per cui dovresti usare indumenti protettivi quando la maneggi.
Infatti, Materiali in silicone approvati dalla FDA rappresentano la scelta perfetta per i settori medico e alimentare.
Inerzia chimica
Questo materiale ha una resistenza elevata contro gli effetti corrosivi di composti chimici, solventi e carburanti. La sua resistenza è tuttavia limitata a composti leggeri e sarà quindi influenzata da solventi polari, acidi concentrati e alcali.
Proprietà elettriche
Il materiale funziona come un ottimo isolante elettrico, rendendolo ideale per applicazioni elettriche. Le sue proprietà isolanti rimangono anche in condizioni difficili. È possibile modificarlo per renderlo conduttivo introducendo riempitivi.
Classificazione della gomma siliconica
Esistono diversi tipi di categorizzazione della gomma siliconica. Queste categorizzazioni sono in genere basate sulla composizione e sulla struttura della gomma siliconica in questione. Esse includono;
Classificazione basata sui gruppi organici
In questa categoria rientrano:
- Gruppo metilico
- Gruppi metile e fenile
- Gruppi metile e vinile
- Gruppi metile, fenile e vinile
- Gruppi Fluoro, Vinile e Metile
Classificazione basata sulla struttura molecolare
In base alla sua struttura molecolare, la gomma siliconica può essere classificata nei seguenti gruppi:
Classificazione basata su proprietà specifiche
In questa categoria rientrano i seguenti elementi:
- Scopo generale
- LSR ad alta resistenza allo strappo
- LSR stabilizzato al calore
- LSR resistente al refrigerante
- LSR autolubrificante
- LSR ignifugo
È possibile apportare modifiche a una qualsiasi delle categorie sopra elencate per adattare meglio il materiale alle funzioni previste.
Utilizzi del materiale in gomma siliconica
Date le sue proprietà superiori, questo materiale è incredibilmente versatile e viene spesso utilizzato come materiale multiuso per varie applicazioni. Esiste una moltitudine di applicazioni da diversi settori che vanno da quello domestico a quello industriale che utilizzano la gomma siliconica. È possibile utilizzare la gomma siliconica per quanto segue;
- Industria elettronica ai materiali isolanti, alla schermatura EMI e alla messa a terra.
- Industria alimentare e delle bevande per l'elaborazione di componenti quali tubi, foche, tubi flessibilie guarnizioni.
- Settore medico per impianti medici e strumenti chirurgici, poiché è resistente alla proliferazione dei batteri.
- Industria delle costruzioni per un'ampia gamma di applicazioni come O-ring, adesivi, guarnizioni e sigillanti.
- Aerospaziale E Industria automobilistica per la progettazione di parti quali componenti antivibranti, rivestimenti, guarnizionie foche.
- Prodotti di consumo come gioielli, giocattoli, teglie, utensili e pentole.
Domande frequenti
Il silicone è gomma o plastica?
Il silicone mostra proprietà che sono collegate sia alla gomma che alla plastica e come tale può essere definito un ibrido dei due materiali. Il materiale è sintetizzato e contiene silicio, ossigeno, carbonio e idrogeno.
Il silicone è un conduttore di elettricità?
Gomma siliconica è noto per la sua resistività elettrica piuttosto che come materiale conduttivo.
Conclusione
La gomma siliconica ha molte proprietà superiori, tra cui la sua durevolezza ed elasticità, che puoi utilizzare in un'ampia gamma di applicazioni in vari settori. È altamente tollerante alle temperature estreme e ha resistenza chimica e buone proprietà elettriche che ti consentono di utilizzarla in molteplici applicazioni.
Ulteriori risorse:
Silicone contro policarbonato – Fonte: LEGENDAY
Il silicone è tossico? – Fonte: LEGENDAY
TPU contro silicone – Fonte: LEGENDAY
EPDM contro silicone – Fonte: LEGENDAY
17 applicazioni dell'elastomero siliconico per dispositivi elettronici nell'industria moderna – Fonte: Legenday
Che cosa è il silicone RTV-1 – Fonte: Legenday