سیلیکون چیست؟

سیلیکون یک ماده مصنوعی است که متعلق به دسته ای از پلیمرها است که مولکول های بزرگی هستند که از واحدهای ساختاری تکرار شونده تشکیل شده اند. از اتم های سیلیکون، اکسیژن، کربن و هیدروژن تشکیل شده است و به دلیل خواص چند منظوره اش شناخته شده است.

خواص اصلی سیلیکون

مقاومت در برابر حرارت: سیلیکون می تواند در برابر دماهای بالا مقاومت کند و برای کاربردهای مختلف که مقاومت در برابر حرارت مهم است مناسب است.

انعطاف پذیری و کشش: سیلیکون انعطاف پذیر است و خاصیت ارتجاعی مشابهی با لاستیک دارد. این ویژگی به آن اجازه می دهد تا در طیف گسترده ای از محصولات از جمله واشر، واشر و اشکال انعطاف پذیر استفاده شود.

آب گریزی: سیلیکون آبگریز است، یعنی. اچ. آب را دفع می کند این ویژگی آن را برای کاربردهایی که مقاومت در برابر آب مورد نیاز است مفید می کند.

پایداری شیمیایی: سیلیکون به طور کلی مقاوم در برابر مواد شیمیایی است که باعث افزایش دوام و طول عمر آن در محیط های مختلف می شود.

مقاومت در برابر نور فرابنفش (UV) : مواد سیلیکونی عموماً مقاومت خوبی در برابر نور ماوراء بنفش دارند و بنابراین برای کاربردهای بیرونی مناسب هستند. اگر به مرور زمان در معرض نور خورشید قرار گیرند، احتمال پوسیدگی یا زرد شدن آنها کمتر است.

زیست سازگاری: به دلیل زیست سازگاری، سیلیکون اغلب در کاربردهای پزشکی و در تولید ایمپلنت های پزشکی استفاده می شود.

عایق الکتریکی: سیلیکون دارای خواص عایق الکتریکی عالی است و بنابراین برای استفاده در قطعات الکتریکی و الکترونیکی مناسب است.

شفافیت: سیلیکون را می توان شفاف ساخت که به عنوان مثال در ژل های سیلیکونی برای محصولات پزشکی و آرایشی مفید است.

قابلیت استفاده مجدد : محصولات سیلیکونی به دلیل دوام و مقاومت در برابر سایش اغلب قابل استفاده مجدد هستند. این ویژگی به عمر طولانی و پایداری در کاربردهای خاص کمک می کند.

خاصیت نچسب بودن: سیلیکون روکش نچسب دارد و بنابراین برای ظروف پخت و پز و پخت مناسب است.

انواع سیلیکون کدام اند؟

1. HTV: سیلیکون رابر HTV ترکیبات خمیری شکل به رنگ شفاف یا نیمه شفاف بوده که در دمای اتاق ℃25 به صورت غیر ولکانیز هست. این دسته از پلی سیلوکسان های صنعتی عموما دارای ویسکوزیته (℃25 Mooney at) 20-100 و شامل گروه های وینیلی و یا وینیل همراه با متیل یا فنیل در انتها یا شاخه های جانبی هستند که با توجه به نوع عامل پخت مورد استفاده در دماهای بالا و یا در دما و همراه با فشار ولکانیز می‌شوند.
2. RTV: سیلیکون رابر RTV دسته ای از ترکیبات سیلیکونی هستند که فرایند ولکانیزه شدن آنها در دمای اتاق  روی می دهد و بسته به مکانیزم ولکانیزه شدن به دو روش تراکمی condensation و هیدروسیلیلیشن hydrosilylation به صورت تک جزئی و دو جزئی تولید می گردد.
3. کامپاند: کامپاند سیلیکون رابر یکی از محصولات برگرفته از سیلیکون می‌باشد. که از ترکیب سیلیکون و سایر افزودنی ها و عوامل پخت تولید شده است. از کامپاند سیلیکونی برای کاربردهای مختلفی استفاده می شود که از جمله آنها می توان به قالب گیری و اکستروژن اشاره کرد

لاستیک سیلیکونی مایع (LSR): مایع در دمای اتاق است، وقتی گرم می شود به لاستیک انعطاف پذیر تبدیل می شود. LSR معمولا در تجهیزات پزشکی و محصولات کودک استفاده می شود.  کاربردهای پزشکی: سیلیکون   به دلیل زیست سازگاری معمولاً در ایمپلنت ها و دستگاه های پزشکی استفاده می شود.

کاربرد سیلیکون در کجاست؟

محصولات آرایشی و مراقبت شخصی: سیلیکون در محصولات زیبایی و مراقبت شخصی مختلف مانند شامپوها، نرم کننده ها، لوسیون ها و لوازم آرایشی یافت می شود. بافت نرمی ایجاد می کند و به عنوان یک عامل حالت دهنده عمل می کند.

درزگیرها و چسب ها: چسب سیلیکون اغلب برای آب بندی شکاف ها و اتصالات در ساختمان ها استفاده می شود زیرا انعطاف پذیر و مقاوم در برابر آب و هوا هستند. چسب های سیلیکونی نیز به دلیل قدرت چسبندگی در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرند.

صنعت خودرو: سیلیکون در بخش خودرو برای تولید قطعاتی مانند مهر و موم، واشر و شیلنگ استفاده می شود. مقاومت در برابر دمای بالا و انعطاف پذیری آن، آن را برای کاربردهای موتور مناسب می کند.

کالاهای مصرفی: سیلیکون در انواع محصولات مصرفی، از جمله ظروف آشپزخانه (حصیر پخت، کفگیر)، محصولات کودک (پستانک، سر بطری) و لوازم الکترونیکی (قاب تلفن همراه، کیبورد) یافت می شود. برخی از انواع سیلیکون، به ویژه آنهایی که استانداردهای نظارتی را برآورده می کنند، برای تماس با مواد غذایی ایمن در نظر گرفته می شوند. ظروف پخت سیلیکونی، ظروف آشپزخانه، و سرپستانک بطری نوزاد نمونه هایی از محصولات سیلیکونی درجه مواد غذایی هستند.

قالب سازی: لاستیک سیلیکونی به طور گسترده ای برای قالب سازی در صنایع تولیدی و هنری استفاده می شود.در اطراف یک مدل یا نمونه اولیه ریخته می شود و اجازه می دهد تا سخت شود و یک قالب انعطاف پذیر ایجاد می کند که می تواند برای بازتولید اشکال دقیق استفاده شود.

پوشش نساجی: پوشش سیلیکونی روی منسوجات اعمال می شود تا آنها را ضد آب و بدون کثیفی و چروک کند. این اغلب در لباس های بیرونی و ورزشی دیده می شود.

چاپ سه بعدی : سیلیکون در فرآیندهای چاپ سه بعدی برای تولید اشیاء انعطاف پذیر و الاستیک استفاده می شود.این به ویژه در ساخت و نمونه سازی برنامه های کاربردی که در آن یک محصول نهایی انعطاف پذیر مورد نظر است مفید است

قطعات الکترونیکی و الکتریکی: خواص عایق الکتریکی سیلیکون آن را در صنعت الکترونیک برای تولید مواد عایق، واشر و مهر و موم برای دستگاه های الکترونیکی ارزشمند می کند.

جنبه های زیست محیطی: سیلیکون به طور کلی دوستدار محیط زیست در نظر گرفته می شود زیرا بادوام و بی اثر است. با این حال، تولید آن به مواد شیمیایی خاصی نیاز دارد و روش‌های دفع باید برای مدیریت پسماند در نظر گرفته شود.

تفاوت بین silicone و silicon چیست؟

یکی از تفاوت های مهم  در  تولید سیلیکون، تفاوت بین silicone و silicon است. سیلیکون – بدون “e” – یک عنصر شیمیایی (Si) است. مانند بسیاری از عناصر، به طور  مجزا در طبیعت رخ نمی دهد. با این حال، Silicone به طیف وسیعی از پلیمرهای متشکل از   پیوند سیلوکسان با فرمول شیمیایی (-Si-O-Si-) با ترکیبات آلی مختلف اشاره دارد. ساختار اصلی سیلیکون از پلی ارگانوسیلوکسان ها تشکیل شده است که در آن اتم های سیلیکون به اکسیژن پیوند می خورند تا یک پیوند “سیلوکسان” ایجاد کنند.ظرفیت های سیلیکونی باقی مانده  به گروه های آلی، عمدتاً گروه های متیل (CH3)، از جمله فنیل، وینیل یا هیدروژن متصل می شوند.

silicon

فرآیند تولید سیلیکون چگونه است؟

فرآیند ساخت: سیلیکون ها عموماً با واکنش سیلیکون با متیل کلرید و سایر مواد شیمیایی سنتز می شوند. ترکیب حاصل، معروف به پلی دی متیل سیلوکسان (PDMS)، اساس بسیاری از محصولات سیلیکونی را تشکیل می دهد.

فرآیند پخت سیلیکون به چه شکل است؟

فرآیند پخت سیلیکون به تبدیل سیلیکون مایع به یک ماده لاستیک مانند جامد اشاره دارد. فرآیند پخت برای ایجاد خواص مورد نظر مانند انعطاف پذیری، کشش و مقاومت در برابر حرارت بسیار مهم است. روش پخت خاص بستگی به نوع سیلیکون مورد استفاده دارد و مکانیسم های پخت متعددی وجود دارد. در اینجا چند روش متداول آورده شده است:

دمای اتاق ولکانیزه (RTV): سیلیکون RTV در دمای اتاق، معمولا بین 20 تا 30 درجه سانتیگراد (68 تا 86 درجه فارنهایت) پخت می شود. فرآیند پخت با واکنش یک کاتالیزور یا سخت کننده با پلیمر سیلیکون آغاز می شود.این واکنش منجر به تشکیل شبکه ای متقابل می شود و سیلیکون مایع را به الاستومر جامد تبدیل می کند.