Jednokomponentni silikon je svestran i široko korišten materijal u raznim industrijama, poznat po svojim odličnim svojstvima brtvljenja, vezivanja i izolacije.
1. Polidimetilsiloksan (PDMS)
Primarna komponenta jednokomponentnog silikona je polidimetilsiloksan (PDMS), vrsta silikonskog polimera. PDMS je sintetički polimer sastavljen od ponavljajućih jedinica dimetilsiloksana, koji se sastoji od atoma silicija vezanog za dvije metil grupe i dva atoma kisika. Ova struktura daje PDMS-u svoja jedinstvena svojstva, kao što su niska površinska napetost, visoka fleksibilnost i odlična termička stabilnost.
PDMS je okosnica jednokomponentnog silikona, pružajući materijalu njegovu elastičnu i gumenu prirodu. Omogućuje silikonu da se rastegne i deformiše bez gubitka oblika, što ga čini idealnim za primjene gdje je potrebna fleksibilnost, kao što su brtvljenje spojeva i brtvila. Pored toga, PDMS ima nisku temperaturu staklastog prelaza, što znači da ostaje fleksibilan čak i na niskim temperaturama, što ga čini pogodnim za upotrebu u hladnim okruženjima.
2. Unakrsni agenti za povezivanje
Da bi se tečni PDMS pretvorio u čvrst, elastičan materijal, jednokomponentnoj silikonskoj formulaciji se dodaju sredstva za umrežavanje. Ovi agensi reaguju sa PDMS lancima, formirajući hemijske veze između njih i stvarajući trodimenzionalnu mrežnu strukturu.
Postoje različite vrste agenasa za umrežavanje koje se koriste u jednokomponentnom silikonu, u zavisnosti od mehanizma očvršćavanja. Na primjer, kod jednokomponentnih silikona koji se stvrdnjavaju vlagom, sredstvo za umrežavanje reagira s vlagom u zraku i formira čvrstu supstancu. Uobičajeni agensi za umrežavanje u silikonima koji očvršćavaju vlagom uključuju alkoksisilane. Kada su izloženi vlazi, alkoksisilani hidroliziraju i zatim reaguju sa PDMS lancima da formiraju poprečne veze.
Pored agenasa za umrežavanje koji se stvrdnjavaju na vlagu, postoje i sredstva za umrežavanje pomoću toplote i UV zračenje. Agensi za umrežavanje pomoću topline zahtijevaju primjenu topline kako bi se pokrenula reakcija umrežavanja, dok se sredstva za umrežavanje pomoću UV zračenja aktiviraju ultraljubičastim svjetlom.
3. Punila
Punila su još jedna važna komponenta jednokomponentnog silikona. Dodaju se radi poboljšanja mehaničkih svojstava, kao što su čvrstoća, tvrdoća i otpornost na habanje, silikona. Uobičajena punila koja se koriste u jednokomponentnom silikonu uključuju silicijum dioksid, kalcijum karbonat i talk.
Silicijum je jedan od najčešće korišćenih punila u silikonskim formulacijama. Može poboljšati čvrstoću na kidanje i vlačnu čvrstoću silikona. Čestice silicijevog dioksida djeluju kao ojačanje, sprječavajući rast pukotina i poboljšavajući ukupnu trajnost materijala. Kalcijum karbonat je takođe popularno punilo, koje može povećati tvrdoću i krutost silikona. Talk se često koristi za poboljšanje svojstva tečenja silikona tokom obrade.
4. Plastifikatori
Jednokomponentnom silikonu se dodaju plastifikatori kako bi se povećala njegova fleksibilnost i smanjila tvrdoća. Djeluju tako što smanjuju međumolekularne sile između PDMS lanaca, omogućavajući im da se kreću slobodnije. To rezultira mekšim i savitljivijim materijalom.
Uobičajeni plastifikatori koji se koriste u jednokomponentnom silikonu uključuju ftalate i neftalatne plastifikatore. Ftalati su bili široko korišteni u prošlosti, ali zbog zabrinutosti oko njihovih potencijalnih zdravstvenih učinaka, neftalatni plastifikatori postaju sve popularniji. Neftalatni plastifikatori nude slične performanse kao i ftalati, a pritom su ekološki prihvatljiviji.
5. Aditivi
Aditivi se koriste u jednokomponentnom silikonu da daju specifična svojstva materijalu. Na primjer, dodaju se antioksidansi kako bi se spriječilo da silikon oksidira i razgradi tijekom vremena. UV stabilizatori se koriste za zaštitu silikona od štetnog djelovanja ultraljubičastog svjetla, koje može uzrokovati promjenu boje i krhkost.
Usporivači plamena su još jedna važna vrsta aditiva. Dodaju se kako bi silikon bio otporan na vatru. Usporivači plamena djeluju tako što oslobađaju plinove koji razrjeđuju kisik u zraku ili formiraju ugljeni sloj na površini silikona, koji djeluje kao barijera za toplinu i kisik.
Primjena jednokomponentnog silikona
Jedinstveni hemijski sastav jednokomponentnog silikona daje mu širok spektar primena. U elektronskoj industriji se koristi zaBijeli vatrootporni silikon za fiksiranje PCb komponente. Odlična svojstva izolacije silikona i sposobnost da izdrži visoke temperature čine ga idealnim za zaštitu i osiguranje PCB komponenti.
U građevinskoj industriji,Jednodijelni silikonski zaptivačkoristi se za zaptivanje fuga i praznina u zgradama. Fleksibilnost i otpornost na vremenske uvjete silikona osiguravaju dugotrajno i vodonepropusno zaptivanje.
U automobilskoj industriji,Električna silikonska guma za zaptivanjesluži za brtvljenje električnih priključaka i zaštitu od vlage i korozije. U automobilskoj industriji, električna silikonska guma za brtvljenje se koristi za brtvljenje električnih priključaka i zaštitu od vlage i korozije. Ovi materijali pomažu da se obezbedi pouzdana izolacija i zaštita životne sredine za osetljive elektronske sklopove. na primjer,RTV1 elektroizolacijski silikonse obično koristi tamo gdje je potrebna stabilna električna izolacija i otpornost na vlagu.
Reference
- Mark, JE i Erman, B. (2007). Nauka i tehnologija gume. Academic Press.
- Dow Corning. (2019). Priručnik o tehnologiji silikona.
- Wacker Chemie AG. (2020). Silikoni: svojstva, primjena, tehnologija.