Silicone là một vật liệu polyme đa diện được tạo thành từ các tiểu đơn vị tuần hoàn được gọi là siloxane. Các tiểu đơn vị này bao gồm các nhóm hữu cơ như carbon và hydro, silicvà oxy. Đây là một biến thể tổng hợp của cao su.
Cao su là gì?
Đây là một loại polymer đàn hồi đa năng bao gồm hai biến thể chính; cao su thiên nhiên và tổng hợp. Biến thể tự nhiên có nguồn gốc từ mủ cao su của một số loại cây cụ thể, trong đó phổ biến nhất là Heveabrasiliensis. Biến thể tổng hợp thường có nguồn gốc từ các sản phẩm dầu mỏ như polybutadiene, silicone và neoprene.
Elastomer là gì?
Đây là những vật liệu đàn hồi và có độ bền cao bao gồm các chuỗi polyme dài được liên kết với nhau bằng các lực liên phân tử yếu. Các lực yếu này giúp vật liệu có khả năng kéo giãn và uốn cong không theo hình dạng khi chịu ứng suất. Tuy nhiên, khi ứng suất biến mất, vật liệu thường trở lại hình dạng ban đầu.
Có nhiều loại các loại chất đàn hồi bao gồm cao su thiên nhiên, cao su tổng hợp và chất đàn hồi nhiệt dẻo. Những chất đàn hồi này có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau.
Polymer là gì?
MỘT polyme là một vật liệu được tạo thành từ các phân tử tương đối lớn được gọi là đại phân tử. Các đại phân tử này chứa các tiểu đơn vị tuần hoàn được gọi là monome. Các đơn vị được chia nhỏ này được nối lại với nhau thông qua các phản ứng hóa học tạo ra chuỗi dài.
Tính chất của cao su silicon
Có nhiều biến thể khác nhau của vật liệu này có thành phần khác nhau khiến chúng phù hợp hơn với các ứng dụng cụ thể. Bạn nên tính đến các đặc tính này vì chúng giúp bạn xác định biến thể tốt nhất cho ứng dụng của mình. Một số đặc tính phổ biến nhất của vật liệu này bao gồm:
Phạm vi nhiệt độ của cao su silicon
Nhiệt độ trung bình của vật liệu silicon tương đối rộng, lý tưởng cho nhiều ứng dụng. Giới hạn của nó đối với phạm vi nhiệt độ cao từ 200°C đến 230°C tương đương với 400°F đến 450°F. Giới hạn của nó đối với nhiệt độ thấp là -54°C đến -73°C tương đương với -65°F đến -100°F.
Điều quan trọng cần lưu ý là vật liệu này không có điểm nóng chảy thực sự vì thay vào đó, nó bắt đầu mất đi tính đàn hồi và các đặc tính vật lý mong muốn khác ở những nhiệt độ này. Vật liệu có thể bắt lửa khi tiếp xúc với nhiệt độ 450°C.
Cấu trúc cao su silicon
Polyme này chứa các nguyên tử silic, hợp chất hữu cơ, cacbon, hiđrô và oxy. Silic và oxy là thành phần chính của vật liệu này với các hợp chất hữu cơ nằm trên các nguyên tử silic.
Cấu trúc độc đáo của silicon mang lại cho vật liệu này tất cả các đặc tính nâng cao như độ ổn định và tính linh hoạt cao, cho phép vật liệu duy trì chức năng ngay cả trong điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt.
Sức đề kháng với điều kiện môi trường
Bên cạnh khả năng chống chịu nhiệt độ khắc nghiệt cao, cao su silicone còn có khả năng chống tia UV, độ ẩm, ozone và hơi nước tốt hơn. Điều này làm cho nó khả thi ngay cả đối với các ứng dụng ngoài trời, giúp tăng phạm vi ứng dụng của nó, khiến nó thực sự linh hoạt.
Tính dễ cháy
Vật liệu này có khả năng chịu nhiệt độ cao rất cao với giới hạn ấn tượng từ 200 °C đến 230 °C. Điều này có nghĩa là vật liệu này có khả năng bắt lửa rất thấp và chỉ bắt lửa ở nhiệt độ cực cao là 450 độ. Lý tưởng nhất là silicone được xếp hạng UL94v-0, điều này rất quan trọng khi lựa chọn những vật liệu này cho các ứng dụng cụ thể.
Độc tính
Cao su silicon không độc hại và không phản ứng với thực phẩm hoặc đồ uống và cũng không tạo ra khói nguy hiểm nên tương đối an toàn. Tuy nhiên, các hạt nhỏ tạo nên nó có thể đi qua da, có thể dẫn đến tích tụ độc tố, đó là lý do tại sao bạn nên sử dụng đồ bảo hộ khi xử lý nó.
Trong thực tế, Vật liệu silicon được FDA chấp thuận là sự lựa chọn hoàn hảo cho ngành y tế và thực phẩm.
Tính trơ hóa học
Vật liệu này có khả năng chống chịu cao hơn đối với các tác động ăn mòn của hợp chất hóa học, dung môi và nhiên liệu. Tuy nhiên, khả năng chống chịu của nó chỉ giới hạn ở các hợp chất nhẹ và do đó sẽ bị ảnh hưởng bởi dung môi phân cực, axit đậm đặc và kiềm.
Tính chất điện
Vật liệu này có chức năng như một chất cách điện tuyệt vời, lý tưởng cho các ứng dụng điện. Tính chất cách điện của nó vẫn giữ nguyên ngay cả trong điều kiện khắc nghiệt. Bạn có thể thay đổi nó để dẫn điện bằng cách đưa chất độn vào.
Phân loại cao su silicon
Có nhiều loại phân loại cao su silicon khác nhau. Các phân loại này thường dựa trên thành phần và cấu trúc của cao su silicon đang được đề cập. Chúng bao gồm;
Phân loại dựa trên nhóm hữu cơ
Trong danh mục này có:
- Nhóm Metyl
- Nhóm Methyl và Phenyl
- Nhóm Methyl và Vinyl
- Nhóm Methyl, Phenyl và Vinyl
- Nhóm Fluoro, Vinyl và Methyl
Phân loại dựa trên cấu trúc phân tử
Theo cấu trúc phân tử của nó, cao su silicon có thể được phân loại thành các nhóm sau
Phân loại dựa trên các tính chất cụ thể
Trong danh mục này chúng ta có những mục sau;
- Mục đích chung
- LSR chống rách cao
- LSR ổn định nhiệt
- LSR chống chất làm mát
- LSR tự bôi trơn
- LSR chống cháy
Có thể thực hiện sửa đổi đối với bất kỳ danh mục nào được liệt kê ở trên để vật liệu phù hợp hơn với chức năng mong muốn.
Công dụng của vật liệu cao su silicon
Với những đặc tính vượt trội của mình, vật liệu này cực kỳ linh hoạt và thường được sử dụng như một vật liệu đa năng cho nhiều ứng dụng khác nhau. Có rất nhiều ứng dụng từ các ngành công nghiệp khác nhau, từ gia dụng đến công nghiệp, sử dụng cao su silicon. Bạn có thể sử dụng cao su silicon cho những mục đích sau;
- Ngành công nghiệp điện tử đến vật liệu cách điện, che chắn EMI và nối đất.
- Ngành thực phẩm và đồ uống để xử lý các thành phần như ống, hải cẩu, ống mềmvà miếng đệm.
- Ngành Y tế dùng cho các dụng cụ cấy ghép y tế và phẫu thuật vì nó có khả năng chống lại sự phát triển của vi khuẩn.
- Ngành xây dựng cho một loạt các ứng dụng như Vòng chữ O, chất kết dính, miếng đệm và chất bịt kín.
- Hàng không vũ trụ Và Ngành công nghiệp ô tô để thiết kế các bộ phận như linh kiện giảm rung, lớp phủ, miếng đệmvà con dấu.
- Sản phẩm tiêu dùng chẳng hạn như đồ trang sức, đồ chơi, đồ nướng, đồ dùng và đồ nấu nướng.
Câu hỏi thường gặp
Silicone là cao su hay nhựa?
Silicone thể hiện các đặc tính liên quan đến cả cao su và nhựa và do đó có thể được coi là sự kết hợp của hai vật liệu này. Vật liệu được tổng hợp và chứa silicon, oxy, carbon và hydro.
Silicone có dẫn điện không?
Cao su silicon được biết đến là vật liệu có điện trở suất lớn hơn là vật liệu dẫn điện.
Phần kết luận
Cao su silicon có nhiều đặc tính vượt trội bao gồm độ bền và độ đàn hồi mà bạn có thể sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Nó có khả năng chịu nhiệt độ khắc nghiệt cao và có khả năng chống hóa chất và tính chất điện tốt cho phép bạn sử dụng trong nhiều ứng dụng.
Thêm tài nguyên:
Silicone so với Polycarbonate – Nguồn: LEGENDAY
Silicone có độc không? – Nguồn: LEGENDAY
TPU so với Silicone – Nguồn: LEGENDAY
EPDM so với Silicone – Nguồn: LEGENDAY
17 Ứng dụng của chất đàn hồi silicon cho các thiết bị điện tử trong ngành công nghiệp hiện đại – Nguồn: Legenday
RTV-1 Silicone là gì – Nguồn: Legenday