لاستیک سیلیکون چیست ؟
از دهه ۱۹۶۰ لاستیک سیلیکون در زمینه ی پزشکی ، هوا فضا ، صنعت برق ، ساخت و ساز و کاربردهای صنعتی استفاده ی بسیار گسترده ای پیدا کرد. انعطاف پذیری در محدوده دماهای مختلف ، مقاومت خوب در برابر فشرده سازی ، آزمون سختی سنجی های مختلف و ترکیبات پایدار و بی اثر از دلایل استفاده از سیلیکون است .
لاستیک سیلیکون (silicone rubber یا به اختصار SR) یا پلی سیلوکسان یک ماده ی پلیمری بسیار قابل انعطاف (الاستومر) می باشد که از پلیمریزه شدن حلقه باز انواع سیلان ها و سیلوکسان ها بدست می آید .
ساختار لاستیک سیلیکونی از پلیمرهای مصنوعی با ساختار غیر معمول مولکولی مانند یک ستون غول آسا از سیلیکون متناوب و اتم های اکسیژن است . این پیوند شبیه پیوندهای موجود در کوارتز است ، بنابراین مقاومت گرمایی سیلیکون لاستیکی نسبت به دیگر الاستومرها بسیار بالاتر است.
ساختار مولکولی سیلیکون اتم های متناوب سیلیکون و اکسیژن (مقاومت در برابر حرارت بالا را افزایش می دهد)
خصوصیات مهم لاستیک سیلیکونی :
خصوصیت حرارتی : سیلیکون ها در محدوده ی وسیعی از دماهای مختلف مقاومت دارند حتی بالاتر از تمام الاستومرهای دیگر (-۷۵ فارنهایت تا +۵۰۰ فارنهایت) همچنین توسط گاما ، اتوکلاو بخار و روش های دیگر استریل می شوند
خصوصیت مکانیکی : لاستیک سیلیکون حالت کشسانی بسیار بالا و در برابر پاره شدن و از هم گسیختن بسیار مقاوم است . دامنه وسیعی از شور ۵ تا ۸۰ در دستگاه سختی سنج لاستیک یا دورو متر ، نرم ترین ها در دورومتر ژل تقویت شده است .
خصوصیت الکتریکی : لاستیک سیلیکون بیش از همه ی مواد قابل مقایسه ای دیگر در مورد خصوصیت عایق بندی ، انعطاف پذیری بسیار بالایی در کاربردهای الکتریکی دارد .
خصوصیت زیست سازگاری : در آزمون های گسترده سیلیکون رابر سازگاری بسیار زیادی با بافت های بدن و مایعات بدن دارد و در مقایسه با دیگر الاستومر ها ، سیلیکون در هنگام کاشت هیچ گونه واکنشی با بافت های همجوار نشان نمی دهد . همچنین از رشد هرگونه باکتری جلوگیری می کند ، زنگ نمی زنند ، پوسیده یا خورده نمی شوند . سیلیکون های لاستیکی بی بو و بی مزه هستند برای رعایت دستورالعمل های زیست سازگاری برای محصولات پزشکی آماده می شوند .
خصوصیت شیمیایی : در مقابل آب ، اکسیداسیون و بسیاری از مواد شیمیایی، از جمله برخی از محلول های اسیدی و قلیایی مقاومت می کنند. اسیدهای کنسانتره، حلال ها، روغن ها و سوخت ها بر روی لاستیک سیلیکون اثر منفی دارند و نباید با سیلیکون استفاده شوند.
مزایای برجسته لاستیک سیلیکون عبارتند از :
- توانایی استریلیزه شدن توسط بسیاری از متدها
- زیست سازگاری بسیار بالا
- مقاومت بسیار بالا در برابر پارگی
- قدرت کشش بالا
- نیم شفافی طبیعی
- توسط رنگ دانه قابلیت رنگ امیزی به رنگ های مختلف را دارد
- توانایی حفظ نرمی به طور نامحدود
- طول عمر طولانی
- تطبیق پذیری همه کاره
- مقاوم در برابر UV ، رطوبت و بخار
- سهولت در تمیز کردن
روش های تولید قطعات سیلیکونی :
روش مولدینگ و روش اکستروژن
تولید سیلیکون به روش مولدینگ :
الاستومرهای سیلیکون توسط ۳ متد مولدینگ ساخته می شود ، روش تزریق سیلیکون مایع ، مولدینگ انتقالی ، و مولدینگ فشرده سازی – تولید به روش مولدینگ فرآیندی است که شکل نهایی قطعه سیلیکونی (مانند ورق سیلیکون ، مفتول سیلیکون و …) تحت تاثیر فشار و حرارت در قالب شکل می گیرد . قطعه ای از لاستیک سیلیکون پخت نشده در حفره های قالب فلزی قرار می گیرد و تحت تاثیر گرما و واکنش شیمیایی ایجاد شده و همچنین فشار شکل ایجاد شده سخت و یکپارچه می گردد.
فرآیند تولید سیلیکون مولدینگ :
تولید سیلیکون به روش اکستروژن :
در این روش لاستیک سیلیکون پخته نشده یا الاستومر ، تحت فشار از قالب یا همان “دای” عبور می کند و شکل قالب مورد نظر را به خود می گیرد . خروجی می تواند به شکل هایی مانند : شیلنگ سیلیکون ، پروفیل سیلیکون ، مفتول سیلیکون ، نوار سیلیکون ، گسکت سیلیکون و هر پروفیلی که خواستیم در آید . این نوار ها و مفتول ها به صورت طولی است و در متراژ های مختلف برش داده می شود .
کاربردهای لاستیک سیلیکون :
۱- به صورت لاستیک سیلیکون یا ورق سیلیکون : لاستیک سیلیکونی ایده آل برای کار در دماهای بالا و پایین است . خواص الکتریکی آن بسیار عالی است ، البته به بخار فشار بالای مداوم مقاوم نیست . نفوذ پذیری گاز در آن بسیار ضعیف است همچنین تائیدیه FDA برای کار در صنایع غذایی و دارویی را دارد. به نام های سیلیکون رابر ، رول سیلیکون ، ورق سیلیکون و نام های دیگر نیز شناخته می شود .
۲- اورینگ سیلیکونی : اورینگ سیلیکون پر استفاده ترین و معمولی ترین آب بند مورد استفاده در ماشین آلات و دستگاههای صنعتی است . موارد استفاده در پیستون در سیلندر ، شیرهای هیدرولیکی ، محل اتصال شلنگ ها و پمپ ها . اورینگ سیلیکون حالت الاستیسیته خود را در دمای -۶۰ درجه سانتی گراد تا +۲۰۰ درجه سانتی گراد حفظ می کند . این اورینگها در برابر روغن ها و گاز اوزون مقاوم است .
۳- شیلنگ سیلیکونی : استفاده از لاستیک سیلیکونی در ساخت شیلنگ سیلیکون بیرنگ و شفاف کاربرد در : استفاده ی بسیار زیاد در صنایع غذایی و دارویی به علت بهداشتی بودن و ضد باکتری بودن سیلیکون در ساخت لوله های آزمایشگاهی ، سوند کتتر ، سوند ادرار و … کاربرد زیادی دارد ، استفاده بسیار زیاد در پمپ های پریستالتیک یا پمپ غلتکی ، استفاده در پمپ های دقیق ، پمپ های آزمایشگاهی ، شیلنگ شیر دوشی و …..
نوار سیلیکون : نوار سیلیکون که به صورت اکسترودر یا اکستروژن در متراژها و شکل های مختلف تولید می گردد . موارد استفاده در صنایع خودروسازی : درب ماشین ، کامیون ها در ساختمان سازی در فریم پنجره در سیستم کرتین وال ، در گاو صندوق ها ، آب بندی پنجره های OEM و ….
پارچه سیلیکونی : با استفاده از لاستیک سیلیکون یک لایه نازک بر روی پارچه فایبرگلاس می کشند تا مقاومت حرارتی و دی الکتریک ان بالا رود ، روکش می تواند به صورت یک رو سیلیکون یا پارچه دو رو سیلیکون باشد . استفاده بسیار زیاد در پرده های حرارتی ، کیسه های نسوز صنعتی ، عایق بسیار عالی و در صنایع نفت ، فولاد و پتروشیمی
