سیلیکون

نگاه کلی

سیلیکونها گروه بسیار مفید و پرکار برای پلیمرها هستند. این مواد دارای خواص جالبی در دماهای بالا و پایین می‌باشند. در مقابل شرایط جوی مانند رطوبت و نور ، مقاومت خوبی دارند و تا دمای تا درجه سانتی‌گراد خاصیت لاستیکی خود را حفظ می‌کنند. از سیلیکونها درترکیب رنگها ، صنعت لاستیک و روغنهای صنعتی بطور گسترده استفاده می‌شود.

پلیمرهای سیلیکون

بسیاری از پلیمرهای سیلیکون مورد استفاده در صنعت ، دارای ساختار کلی R₂SiO_n می‌باشند. گروه R ممکن است متیل یا گروه فنیل باشد. بخش عمده پلیمر سیلیکون ، دی‌متیل سیلیکون می‌باشد. از گروههای فنیل تنها برای تولید پلیمرهای ویژه و بهبود خواص پلیمر در دمای پایین استفاده می‌شود. سیلیکانها از واکنش کلر و سیلانها با آب بدست می‌آیند. با پیرایش گروه انتهایی این پلیمر ، می‌توان فراورده‌های گوناگونی از آن تهیه کرد. انواع محصولات سیلیکونی مورد مصرف در زیر می‌آید.

روغنهای سیلیکون

روغنهای سیلیکون ، بسیار واکنش ناپذیر هستند. این روغنها با ختم زنجیر پلیمر به یک سیلان دارای یک گروه واکنش پذیر مانند تری‌متیل کلروسیلان و با انجام واکنش با آب تهیه می‌شوند. این روغنها نسبت به سایر پلیمرها وزن مولکولی کمتری دارند و به‌عنوان روان کننده استفاده می‌شوند. در کروماتوگرافی مایع - جامد و مایع - مایع از سیلیکاژل به‌عنوان ماده جاذب استفاده می‌شود.

لاستیکهای سیلیکون

لاستیکهای سیلیکون ، از پلیمرهای دارای گروههای مختلف واکنش پذیر و معمولاً به سه روش تهیه می‌شوند.

پخت تراکمی دوجزئی

تراکم دوجزئی پلیمرهای سیلیکون معمولاً با گروههای هیدروکسیل ختم می‌شود. این رزینها معمولا دارای یک عامل شبکه ساز مانند متیل سیلیکون می‌باشند. برای انجام واکنش شبکه‌سازی معمولا از یک آغازگر مانند ترکیبات آلی قلع استفاده می‌شود. این واکنشها معمولا دارای فراورده‌های فرعی هستند. مخصوصا اگر واکنش درفضای بسته صورت گیرد یا مواد اولیه به صورت لایه‌های ضخیم استفاده شود.

پخت رطوبتی یک‌جزئی

سیلیکونهای یک جزئی با رطوبت هوا پرورانده می‌شوند. سیستمهای نمونه به گروههای استات ختم شده‌اند. دراثر ایجاد شبکه با رطوبت ، استیک اسید آزاد می‌شود. اسید استیک آزاد شده در این واکنش سبب خورده شدن فولاد ، مس و سایر فلزات می‌شود. برای جلوگیری از این مسئله پلیمرهایی تهیه شده‌اند که فراورده فرعی آنها خورنده نیست. اغلب سیستم‌های یک‌جزئی ، از نوع دی‌متیل سیلیکون هستند.

سیلیکون

پخت دوجزئی وینیل

می‌توان گروههای وینیل را به‌عنوان گروههای انتهایی وارد پلیمرهای سیلیکون ساخت. دو روش برای پخت گروههای وینیل وجود دارد :

• با یک ترکیب دارای هیدروژن فعال
• با یک عامل پخت رادیکالی مانند پروکسید.
  
  

رزینهای مایع را معمولا به کمک روش اول تولید می‌کنند و از کاتالیزوزهای پلاتین اسید کلروپلاتینیک استفاده می‌کنند. این واکنش معمولا فرآورده جنبی ندارد. اما سیلیکونهای تولید شده با پخت وینیل به‌راحتی ناخالص می‌شوند. واکنش میان ناخالصی‌ها و هیدروژن سیلیکون باعث تولید گاز هیدروژن و اسفنجی شدن رزین می‌شود. در نتیجه استحکام آن کاهش می‌یابد.

دامنه کاربرد لاستیکهای سیلیکون از دمای تا درجه سانتی‌گراد می‌باشد. نقطه شکنندگی این لاستیکها در دمای پایین با مقدار فنیل آنها تعیین می‌شود. گروههای فنیل را برای کاهش تبلور در پلیمر وارد می‌کنند. در دمای پایین ، استحکام لاستیک سیلیکون افزایش می‌یابد و پایین‌تر از نقطه شکنندگی ، لاستیک ، کشسانی خود را از دست می‌دهد. نقاط شکنندگی دی‌متیل سیلیکون پایین‌تر از و متیل فنیل پائین‌تر از درجه سانتی‌گراد می‌باشد.

محصولات دیگر سیلیکون

صمغهای سیلیکونی پلیمرهایی با وزن مولکولی بالا هستند. رقیق کننده‌های سیلیکونی سیالهای واکنش ناپذیر سیلیکون هستند. سیلیکونهای سخت در جلاهای سیلیکونی و رزینهای لعابی بکار می‌روند و گریس سیلیکون که از آمیختن سیلیکای اسفنجی با سایر پر کننده‌ها با روغن سیلیکون تهیه می‌شوند و کاربرد وسیعی در دماهای مختلف دارند از تا ).

خواص سیلیکونها

سیلیکونها چسبندگی بسیار خوبی دارند و برخی بطور طبیعی ، چسب می‌باشند. سیلیکونها بهترین رهاساز قالبی هستند. روغن سیلیکون به‌عنوان رهاساز قالب بکار می‌رود، اما ممکن است روی جسم قالب‌گیری شده منتقل شود و رنگ آمیزی را دشوار کند. مقاومت سیلیکونها در برابر شرایط جوی بسیار خوب است. نور فرابنفش ، ازن ، آب و ... حتی برای مدت ده سال هم بر روی آنها بی‌اثرند. قارچها می‌توانند روی لاستیکهای سیلیکون رشد کنند. اما با شوینده‌های قوی از بین می‌روند. در فرمولبندی‌های جدید ، سیلیکونهای مقاوم در برابر قارچ هم تولید می‌شوند.

مباحث مرتبظط با عنوان

• اسید استیک
• پلیمر اسفنجی
• دنیای پلیمر
• روغن سیلیکون
• شیمی پلیمر
• لاستیک سنتزی
• لاستیک سیلیکون
• هیدروکربنها