Silikonová pryž který pochází z křemíku, je v podstatě syntetický polymer. Silikonová pryž má dobrou trvanlivost a je také nereaktivní. Díky těmto vlastnostem je vhodný pro použití v kuchyňském náčiní a zdravotnických prostředcích. Otázka bezpečnosti silikonového kaučuku odstartovala rozsáhlý vědecký výzkum. Výsledky rozsáhlého výzkumu ukázaly, že silikonová pryž je biokompatibilní a není toxická.

Tyto vlastnosti jsou považovány za zásadní v případě použití v potravinářském průmyslu a zdravotnictví. Pro zajištění bezpečnosti se uplatňují a dodržují předpisy a bezpečnostní normy stanovené regulačními orgány. Při výrobě a likvidaci silikonového kaučuku je však třeba se zabývat otázkami životního prostředí. Ukázalo se, že silikonový kaučuk je bezpečný pro použití v mnoha aplikacích, což odstraňuje obavy z jeho vyluhování a stability.

Základy silikonového kaučuku

Silikonový kaučuk se skládá především z následujících atomů.

• Křemík
• Uhlík
• Kyslík
• Vodík

Silikonová pryž je v podstatě syntetický elastomer a vyrábí se polymerací. Tyto procesy zahrnují kombinaci silikonů s různými přísadami pro získání požadovaných vlastností. Tyto vlastnosti se pak projevují v podobě chemické odolnosti, pružnosti a tepelné odolnosti. V molekulární struktuře silikonového kaučuku existuje vazba křemíku a kyslíku. Tato vazba zajišťuje následující dvě důležité vlastnosti.

• Pružnost
• Flexibilita

Tyto vlastnosti jsou základním důvodem jeho využití v předmětech pro domácnost, kuchyňském nádobí, automobilových těsněních a lékařských přístrojích.

Pochopení chemie a složení silikonového kaučuku (základy)

Složení a chemické složení silikonového kaučuku se liší od následujících tradičních pryžových materiálů.

• Styren-butadienový kaučuk
• Přírodní kaučuk.

Charakteristiky a vlastnosti silikonového kaučuku se řídí jeho molekulární strukturou.

Složení silikonové pryže

Složení silikonového kaučuku tvoří tři hlavní části.

1. Silikonová páteř

V silikonové páteři je polymerní řetězec tvořen střídáním atomů křemíku a kyslíku. Tato páteř má následující vlastnosti.

• Vysoce stabilní
• Odolnost proti chemickému napadení
• Zajišťují odolnost silikonové pryže

2. Skupina Organic

Ve složení silikonového kaučuku jsou organické skupiny, které určují a propůjčují silikonovému kaučuku vlastnosti a charakteristiky. Mezi tyto skupiny patří methylové a fenylové skupiny. Tyto skupiny jsou připojeny k atomům křemíku v atomové struktuře silikonového kaučuku. Každá skupina nabízí tyto specifické vlastnosti.

• Fenylová skupina zvyšuje odolnost vůči oxidaci a tepelnou stabilitu
• Methylová skupina zlepšuje nízkoteplotní vlastnosti silikonového kaučuku a jeho pružnost

3. Křížové propojení

Zesíťování je u silikonového kaučuku velmi důležitý jev, kterého se dosahuje během vytvrzování. V silikonovém kaučuku jsou tedy jednotlivé polymerní řetězce propojeny chemickou vazbou. Proces zesíťování posiluje následující aspekty.

• Síla
• Pružnost
• Odolnost proti deformaci při namáhání

Existují určitá vytvrzovací činidla, která se používají k úpravě silikonů během procesu vytvrzování.

• Peroxidy pro silikony vytvrzované peroxidem
• Platinové katalyzátory pro adiční vytvrzování silikonů

Proces syntézy silikonového kaučuku

Proces syntézy silikonového kaučuku zahrnuje následující čtyři kroky.

1. Suroviny

Křemičitý písek je základní surovinou, která poskytuje oxid křemičitý. Následně probíhá řetězec chemických reakcí, při nichž se z oxidu křemičitého získává křemík. Tento křemík se pak dále zpracovává na siloxanové jednotky. Z těchto siloxanových jednotek se nakonec vytvoří páteř silikonových polymerů.

2. Proces polymerace

Při tomto procesu se suroviny přeměňují na polymery s dlouhými řetězci a příčně vázanou strukturou. Atomy kyslíku se spojují s atomy silikonu za vzniku siloxanových jednotek. Fenylové nebo methylové organické skupiny, které jsou spojeny s atomy křemíku, se používají k modifikaci siloxanových jednotek. Poté jsou tyto siloxanové jednotky polymerizovány za vzniku dlouhých řetězců, které mají podobu sítě.

3. Přídatné látky

Pro získání požadovaných vlastností se přidávají aditiva. Saze a oxid křemičitý, které se používají jako zpevňující plnivo, však zajišťují.

• Stabilizátory tepla
• Odolnost vůči ultrafialovému záření
• Zvýšení mechanické pevnosti
• Barevné pigmenty

4. Fáze vytvrzování

Po dokončení formulace silikonového kaučuku se provede proces vytvrzování. Vytvrzováním se získá konečná elastomerní forma silikonového kaučuku. Obecně se používají dva typy vytvrzovacích metod.

• Metoda vytvrzování teplem (na silikonovou směs se působí teplem, čímž se aktivují vytvrzovací činidla).
• Metoda vulkanizace při pokojové teplotě (vlhkost vzduchu spouští proces vytvrzování).

Významné a důležité vlastnosti silikonového kaučuku

Silikonová pryž má velmi jedinečné vlastnosti. Díky těmto vlastnostem je velmi vhodný k použití v mnoha aplikacích. Následují hlavní vlastnosti silikonového kaučuku.

• Vykazuje vynikající chemickou odolnost
• Netoxický a biokompatibilní
• Vynikající tepelná a teplotní odolnost
• Dobrá odolnost proti povětrnostním vlivům, ozónu a ultrafialovému záření.
• Vysoce elastické a pružné
• Vynikající elektrický izolátor
• Vynikající trvanlivost a vysoká odolnost proti roztržení
• Nelepivost díky nízké povrchové energii
• Snadné zpracování na komplexní a složité výrobky
• Schopnost být formulován tak, aby se stal transparentním

Pochybnosti o bezpečnosti silikonového kaučuku - je silikon bezpečný?

Přestože je silikonová pryž oblíbená pro své všestranné vlastnosti, existují určité obavy týkající se jejího bezpečného používání. Tyto pochybnosti a obavy jsou spojeny s následujícími skutečnostmi.

Nečistoty a přídatné látky

Pro dosažení specifického složení silikonového kaučuku se přidávají určité přísady a nečistoty. Tato typická formulace se vytváří za účelem zvýšení výkonu a získání požadovaných vlastností. Na druhé straně však tyto přísady mohou být příčinou toxicity a nepříznivého dopadu na životní prostředí. Proto je důležité zajistit, aby výrobci při zacházení s těmito přísadami dodržovali bezpečnostní předpisy a normy. Je třeba dodržovat limity stanovené regulačním orgánem pro bezpečné používání těchto přísad. Obecně se používají následující přísady.

• Pigmenty
• Katalyzátory
• Plastifikátory
• Stabilizátory
• Výplňové materiály

Uvolňování organických sloučenin

Je důležité si uvědomit, že během vytvrzování se uvolňují určité sloučeniny. Tyto sloučeniny jsou organické a těkavé povahy. Patří mezi ně následující sloučeniny.

• Rozpouštědla
• Vedlejší produkty vytvrzovacích reakcí
• Zbytky chemických látek z výrobního procesu

Uvolňování těchto sloučenin během výrobního procesu může představovat různá rizika pro lidské zdraví v důsledku dlouhodobé expozice, včetně následujících.

• Podráždění dýchacích cest
• Exacerbace astmatu
• Různé potenciální dlouhodobé účinky na zdraví

Extrahovatelné a vyluhovatelné látky

Silikonová pryž se používá k výrobě výrobků pro potravinářský průmysl a zdravotnictví. Je vhodné zmínit, že silikonová pryž může do okolního prostředí uvolňovat malé množství následujících látek.

• Nereagující monomery
• Přídatné látky
• Nečistoty

Tyto látky se označují jako vyluhovatelné nebo extrahovatelné.Bezpečnost těchto látek je založena na těchto dvou parametrech.

• Chemická povaha uvolňovaných látek
• Úroveň expozice

Vzhledem k použití silikonového kaučuku v potravinářském a zdravotnickém odvětví je důležité zajistit, aby byly dodržovány limity expozice stanovené regulačními orgány pro tyto uvolňované látky.

Použitelnost jako biomateriál

Silikonová pryž je biokompatibilní, ale přesto existují určité obavy týkající se použití silikonové pryže jako biomateriálu, jak je uvedeno níže.

• Potenciál zánětu
• Možnost reakce tkáně
• Imunitní reakce organismu na silikonové materiály

Aby se vyřešily výše uvedené pochybnosti a obavy, je lékařský silikon podroben řadě testů a jsou získány certifikáty, které zajišťují bezpečné použití silikonového kaučuku v biomateriálech.

Dopad na životní prostředí

Obecně je silikonový kaučuk považován za netoxický a inertní, ale existují určité obavy, které souvisejí s jeho dopadem na životní prostředí. Hlavním problémem je přetrvávání odpadu silikonu v životním prostředí z následujících důvodů.

• Silikonová pryž je stabilní
• Silikonová pryž vykazuje odolnost vůči biologické rozložitelnosti

Těmto nepříznivým dopadům na životní prostředí lze předcházet nebo je minimalizovat zajištěním níže uvedených kroků.

• Optimalizace účinných postupů likvidace
• Zlepšení recyklačních procesů

Dodržování norem a předpisů

To je základní a nejdůležitější problém, který hraje zásadní roli při bezpečném používání silikonového kaučuku. Přísná kontrola kvality výrobků ze silikonové pryže je nezbytná v průběhu celého výrobního procesu, aby bylo zajištěno dosažení požadované bezpečnosti. Normy a předpisy vypracované regulačním orgánem musí být přísně prováděny a dodržovány. To je povinné pro zajištění následujících opatření.

• Nečistoty nepřekračují stanovenou úroveň
• Přísady nejsou nad stanovené množství
• Emise nepřekračují stanovené hodnoty

 Bezpečné aplikace silikonového kaučuku

Silikonová pryž je díky svým jedinečným vlastnostem bezpečně využitelná v mnoha renomovaných odvětvích. Hlavní aplikace silikonového kaučuku jsou uvedeny níže.

Zdravotnický sektor

Silikonová pryž je považována za velmi vhodnou pro použití v lékařství a zdravotnictví díky svým biokompatibilním vlastnostem. Toto použití má dva základní důvody.

• Lidské tělo dobře snáší silikonovou pryž
• Imunitní reakce není vyprovokována

Využití silikonového kaučuku v lékařských implantátech a zdravotnických prostředcích je uvedeno níže.

• Náhrady kloubů
• Izolace kardiostimulátoru
• Implantáty měkkých tkání, jako jsou prsní implantáty.
• Oční implantáty, jako jsou nitrooční čočky.
• Katetry
• Hadičky, jako jsou dýchací trubice
• Krmné trubice
• Drenáže na rány
• Respirační masky (díky odolnosti vůči růstu bakterií, pružnosti a trvanlivosti, které silikonová pryž poskytuje).

Potravinářský průmysl a vaření

Existují regulační orgány, jako je FDA, které schválily použití silikonové pryže v aplikacích, které zahrnují kontakt s potravinami. Tento druh autentických schválení poskytl základ pro použití silikonové pryže v potravinářských výrobcích a kuchyňském nádobí.

Následují hlavní aplikace silikonové pryže v kuchyňském náčiní, při skladování potravin a pečení.

• Silikonové špachtle
• šlehače, formy na pečení
• Kartáče na vaření (protože poskytují tepelnou odolnost, nepřilnavé vlastnosti a také snadné čištění).
• Silikonové podložky na pečení
• Vložky do košíčků
• Zásobníky na kostky ledu
• nádoby na skladování potravin (běžně se používají v domácnostech a komerčních kuchyních)

Spotřební zboží

Silikonová pryž nachází své uplatnění také ve spotřebním zboží, protože nabízí odolnost a bezpečnost. Používá se hlavně ve výrobcích pro osobní hygienu, v péči o pokožku a v dětských výrobcích, jak je uvedeno níže.

• Silikonové savičky kojeneckých lahví
• Dudlíky
• Hračky na prořezávání zoubků (jsou vybrány pro svou bezpečnost, protože silikon je hypoalergenní a zcela bez škodlivých a nebezpečných chemikálií, jako jsou BPA a ftaláty).
• Čisticí kartáčky na obličej
• Aplikátory na make-up (různé produkty)
• Nástroje pro péči o vlasy (protože nabízí jemný dotek a snadné čištění)

Strojírenské a průmyslové aplikace

Silikonová pryž má vynikající mechanické vlastnosti a používá se v mnoha průmyslových a technických aplikacích. S ohledem na spolehlivost a bezpečnost, kterou silikonová pryž nabízí, se používá především v následujících aplikacích v automobilovém průmyslu, izolaci a těsnění.

• Těsnění a ucpávky
• O-kroužky
• botičky zapalovacích svíček (protože silikonová pryž zajišťuje odolnost vůči automobilovým kapalinám a zároveň trvanlivost).
• Hadice
• Izolace pro elektrické komponenty (protože silikon je odolný vůči extrémním teplotám, UV záření a povětrnostním vlivům).

Závěr

Silikonová pryž má určité kritické a důležité vlastnosti a charakteristiky, díky nimž ji lze považovat za bezpečnou pro mnoho aplikací. Mezi tyto vlastnosti patří trvanlivost, biokompatibilita, snadná údržba a odolnost vůči chemikáliím. Škála aplikací silikonové pryže zahrnuje mnoho odvětví, jako je zdravotnictví, potravinářství a automobilový průmysl. Regulační orgány zajišťují bezpečnost silikonového kaučuku zaváděním bezpečnostních norem a předpisů ve všech fázích. Správné složení a dodržování navržených norem a pokynů vede k výrobě bezpečného silikonového kaučuku.

Konečná odpověď na otázku "je silikon bezpečný", odpověď zní: Ano. silikon je bezpečnostní materiály, přejděte na silikonové výlisky a dozvíte se více.