Изделия из силикона: свойства и применение

Силикон – сложное высокомолекулярное кремнийорганическое соединение со структурой силоксана. В его состав входят цепи из углеродных, водородных групп, а также молекулы кислорода. Полимер, содержащий наполнители, применяется в создании силиконовых смол, эластомеров, гелей и жидкостей. Изделия из силикона производят методами экструзии, прессования, литья, наслоения. Различные виды силиконового каучука присутствуют практически во всех сферах и отраслях. Свойства и применение силикона – одна из основных тем современной науки.

Свойства силикона

По наличию физико-технических характеристик силикон не имеет аналогов, а потому товары из этого материала на рынке стали востребованными.

• Термостойкость. Свойства силиконов при разбегах температур не изменяются.

• Электропроводность. Силикон – диэлектрик. При температурах свыше 100°C материал по изоляционным параметрам превосходит прочие эластомеры, обеспечивая защиту оборудования при перегрузках.  Однако при определенных добавках в процессе производства этот полимер становится токопроводящим.

• Устойчивость к растворителям. Материал устойчив к бензину, маслам, агрессивной химии. Выдерживает пребывание в кипящей воде. Разбухает при контакте с алифатическими углеводородами.

• Влагостойкость. Силиконовая резина обладает высокой водоотталкивающей способностью.

• Физиологическое действие. Силикон не токсичен и широко используется в медицине и пищевой промышленности.

• Адгезионные свойства. Силиконовая резина характеризуется слабой адгезионной способностью.

• Стойкость к атмосферным воздействиям. Полимер проявляет устойчивость к осадкам, ультрафиолету, озону, электрической короне и дуге.

• Химическая реактивность. Силиконовая резина инертна и не вызывает окисления большинства металлов и сплавов.

• Предел прочности на разрыв. Данный параметр у силикона выше, чем у обычных материалов

• Силиконовый искусственный каучук эластичен, долговечен.

• Силикон не горюч. При воздействии высоких температур материал превращается в пепел.

• Диапазон рабочих температур силиконовой резины: – 60°C до +250°C и выше.

Основные виды

Силиконовые продукты классифицируются по 4 видам.

• RTV – вулканизация комнатной температурой. Данные типы силиконов затвердевают при комнатной температуре. Такие полимеры предназначены для герметизации, склеивания, при операциях литья и нанесении покрытий.

• LSR – жидкий двухкомпонентный каучук. Затвердевает при высоких температурах с применением платиновых катализаторов. Имеет широкий спектр использования. Также отмечается, что LSR имеет быстрое время цикла, а процесс формирования позволит сделать геометрию более сложной. К основным преимуществам жидкого силиконового каучука относят высокую прочность материала, отличную транспарентность.

• FSR – фторсиликоновая резина, состоящая из кремний-кислородных цепочек и метильных (либо фторалкильных групп). Фторсиликоновый каучук имеет ряд особых свойств: стойкость к химической коррозии, маслостойкость, отличные криогенные свойства. Данный вид имеет стойкость как к низким, так и к высоким температурами - диапозон составляем от -50 до +250°C. Уникальный свойства позволяют быть отличным материалом в промышленности, авиастроении, автомобилестроении.

• HCR (термоотверждаемый каучук) – полимер высокой консистенции. Может содержать добавки для придания составу необходимых характеристик. Материал обладает механическими и электрическими изоляционными свойствами, высокой биосовместимостью, теплостойкостью, что позволяет быть востребованным в производстве медицинского оборудования.

Области применения силиконовых изделий

• Аэрокосмическая промышленность – герметизация и защита приборных панелей, отсеков, крыльев, вентиляционных каналов. Прокладки в двигателе, системе управления.

• Автопром. Силиконовые элементы есть в светотехнике, подушках безопасности, системе зажигания, амортизаторах, а также на свечах и уплотнителях.

• Сельское хозяйство, пищепром. Для аграриев производят патрубки доильных аппаратов, пищевые шланги, коврики для КРС, технические прокладки. Для пищевиков – магистрали подачи жидких продуктов, формы для выпечки, трубки, шнуры и пр.

• Строительство. В строительстве используются оконные уплотнители, cиликоновые профили для стекла и стали, пластик для герметизации, подавления шума и вибрации. В целях пожаробезопасности применяется силикон с низким дымообразованием. Нет такого сегмента в области строительства, где бы не использовался обычный герметик.

• Производство углеводородов. Фторсиликоновый защитный слой внутренних стенок нефтепроводов наносится с целью профилактики коррозии.

• Медицина. Для данной сферы изготавливают медицинские силиконовые шланги, магистрали подачи лекарственных препаратов, системы переливания крови, уплотнения в различных приборах и аппаратах, хирургические коврики. Всегда нужны в работе врачей шунты, катетеры, сердечные клапаны, повязки для обработки ран.

• Коммунальное хозяйство. Детали из силикона задействованы в водоочистительных, водопроводных системах, гидроуровневых конструкциях.

• Производство одежды. Силиконовый каучук используется при создании верхней одежды, обуви, чулочно-носочных изделий, головных уборов, постельного и нижнего белья.

• Быт. В повседневной жизни невозможно обойтись без силиконовых лопаток, черпаков, кисточек, шпателей, щеток. Нужны и детские соски-пустышки, игрушки, манежи.

Силикон представляет собой уникальный материал

Сфер применения уникальной синтетики – множество. Производство силикона стало обыденным. В настоящее время ведется большая работа по совершенствованию состава искусственного каучука. Так, применение силикона в медицине предопределило создание имплантатов, не отличающихся по характеристикам от человеческих тканей. К чему в дальнейшем приведут научные исследования в этом направлении, остается только догадываться. Возможности силикона безграничны.