Καουτσούκ σιλικόνης το οποίο προέρχεται από το πυρίτιο είναι βασικά ένα συνθετικό πολυμερές. Το καουτσούκ σιλικόνης έχει καλή αντοχή και είναι επίσης μη αντιδραστικό στη φύση. Αυτά τα χαρακτηριστικά το καθιστούν κατάλληλο για χρήση σε σκεύη κουζίνας και ιατρικές συσκευές. Το ερώτημα σχετικά με την ασφάλεια του καουτσούκ σιλικόνης ξεκίνησε μια ολοκληρωμένη επιστημονική έρευνα. Τα αποτελέσματα της εκτεταμένης έρευνας έδειξαν ότι το καουτσούκ σιλικόνης είναι βιοσυμβατό και μη τοξικό στη φύση.
Αυτές οι ιδιότητες θεωρούνται ζωτικής σημασίας όταν οι εφαρμογές περιλαμβάνουν τη βιομηχανία τροφίμων και τον ιατρικό τομέα. Οι κανονισμοί και τα πρότυπα ασφαλείας που καταρτίζονται από τους ρυθμιστικούς φορείς εφαρμόζονται και ακολουθούνται για να διασφαλιστεί η ασφάλεια. Ωστόσο, υπάρχουν περιβαλλοντικές ανησυχίες που πρέπει να αντιμετωπιστούν κατά την παραγωγή και τη διάθεση του καουτσούκ σιλικόνης. Το καουτσούκ σιλικόνης αποδείχθηκε ασφαλές για χρήση σε πολυάριθμες εφαρμογές, γεγονός που εξαλείφει τις ανησυχίες σχετικά με την έκπλυση και τη σταθερότητά του.
Βασικές αρχές του καουτσούκ σιλικόνης
Το καουτσούκ σιλικόνης αποτελείται κυρίως από τα ακόλουθα άτομα.
- Πυρίτιο
- Άνθρακας
- Οξυγόνο
- Υδρογόνο
Το καουτσούκ σιλικόνης είναι βασικά συνθετικά ελαστομερή και παράγεται μέσω διαδικασιών πολυμερισμού. Οι διαδικασίες αυτές περιλαμβάνουν το συνδυασμό σιλικόνης με διάφορα πρόσθετα για την απόκτηση των απαιτούμενων ιδιοτήτων. Αυτές οι ιδιότητες απεικονίζονται στη συνέχεια με τη μορφή χημικής αντοχής, ευκαμψίας και θερμικής αντοχής. Στη μοριακή δομή του καουτσούκ σιλικόνης υπάρχει δεσμός πυριτίου και οξυγόνου. Αυτός ο δεσμός παρέχει τις ακόλουθες δύο σημαντικές ιδιότητες.
- Ελαστικότητα
- Ευελιξία
Αυτές οι ιδιότητες είναι ο βασικός λόγος της χρήσης του σε είδη οικιακής χρήσης, σε είδη κουζίνας, σε στεγανοποιήσεις αυτοκινήτων και σε ιατρικές συσκευές.
Κατανόηση της χημείας και της σύνθεσης του καουτσούκ σιλικόνης (βασικά)
Η σύνθεση και η χημεία του καουτσούκ σιλικόνης διαφέρει από τα ακόλουθα παραδοσιακά υλικά καουτσούκ.
- Καουτσούκ βουταδιενίου στυρενίου
- Φυσικό καουτσούκ.
Τα χαρακτηριστικά και οι ιδιότητες του καουτσούκ σιλικόνης διέπονται από τη μοριακή του δομή.
Σύνθεση καουτσούκ σιλικόνης
Υπάρχουν τρία κύρια τμήματα που αποτελούν τη σύνθεση του καουτσούκ σιλικόνης.
- Σιλικονούχος σπονδυλική στήλη
Στον κορμό της σιλικόνης σχηματίζεται μια πολυμερής αλυσίδα από τα εναλλασσόμενα άτομα πυριτίου και οξυγόνου. Αυτή η ραχοκοκαλιά έχει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά.
- Εξαιρετικά σταθερό
- Ανθεκτικό σε χημικές επιθέσεις
- Παρέχει ανθεκτικότητα από καουτσούκ σιλικόνης
- Οργανική ομάδα
Στη σύνθεση του καουτσούκ σιλικόνης υπάρχουν οργανικές ομάδες που καθορίζουν και προσδίδουν τις ιδιότητες και τα χαρακτηριστικά του καουτσούκ σιλικόνης. Οι ομάδες αυτές περιλαμβάνουν μεθυλομάδες και φαινυλομάδες. Οι ομάδες αυτές συνδέονται με τα άτομα πυριτίου στην ατομική δομή του καουτσούκ σιλικόνης. Κάθε ομάδα προσφέρει συγκεκριμένες δυνατότητες ως εξής.
- Η ομάδα φαινυλίου αυξάνει την αντοχή στην οξείδωση και τη θερμική σταθερότητα
- Η μεθυλική ομάδα βελτιώνει την απόδοση του καουτσούκ σιλικόνης σε χαμηλές θερμοκρασίες και την ευελιξία του
- Διασταυρούμενη σύνδεση
Η διασταυρούμενη σύνδεση είναι ένα πολύ σημαντικό φαινόμενο στο καουτσούκ σιλικόνης, το οποίο επιτυγχάνεται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας σκλήρυνσης. Έτσι, στο καουτσούκ σιλικόνης οι επιμέρους πολυμερικές αλυσίδες συνδέονται μεταξύ τους με χημικό δεσμό. Η διαδικασία της διασταυρούμενης σύνδεσης ενισχύει τις ακόλουθες πτυχές.
- Δύναμη
- Ελαστικότητα
- Αντοχή στην παραμόρφωση όταν εφαρμόζεται τάση
Υπάρχουν ορισμένοι παράγοντες σκλήρυνσης που χρησιμοποιούνται για την επεξεργασία των σιλικόνων κατά τη διάρκεια της διαδικασίας σκλήρυνσης.
- Υπεροξείδια για υπεροξειδική σκλήρυνση των σιλικόνων
- Καταλύτες πλατίνας για σιλικόνες σκλήρυνσης με προσθήκη
Διαδικασία σύνθεσης του καουτσούκ σιλικόνης
Η διαδικασία σύνθεσης του καουτσούκ σιλικόνης περιλαμβάνει τα ακόλουθα τέσσερα στάδια.
- Πρώτες ύλες
Η πυριτική άμμος είναι βασική πρώτη ύλη που παρέχει διοξείδιο του πυριτίου. Στη συνέχεια, μια αλυσίδα χημικών αντιδράσεων περιλαμβάνει την ανάκτηση του πυριτίου από το διοξείδιο του πυριτίου. Αυτό το πυρίτιο επεξεργάζεται περαιτέρω για την παραγωγή μονάδων σιλοξάνης. Στη συνέχεια, η ραχοκοκαλιά των πολυμερών σιλικόνης σχηματίζεται τελικά από αυτές τις μονάδες σιλοξάνης.
- Διαδικασία πολυμερισμού
Σε αυτή τη διαδικασία οι πρώτες ύλες μετατρέπονται σε πολυμερή με μακρές αλυσίδες και σταυροειδώς συνδεδεμένη δομή. Τα άτομα οξυγόνου συνδυάζονται με άτομα σιλικόνης για να παράγουν μονάδες σιλοξάνης. Οι φαινυλικές ή μεθυλικές οργανικές ομάδες που συνδέονται με άτομα πυριτίου χρησιμοποιούνται για την τροποποίηση των μονάδων σιλοξάνης. Στη συνέχεια, αυτές οι μονάδες σιλοξάνης πολυμερίζονται για την παραγωγή μακρών αλυσίδων που έχουν τη μορφή δικτύου.
- Πρόσθετα
Τα πρόσθετα προστίθενται για να αποκτήσουν τις απαιτούμενες ιδιότητες. Ωστόσο, η αιθάλη και το διοξείδιο του πυριτίου που χρησιμοποιούνται ως ενισχυτικό πληρωτικό υλικό παρέχουν τα εξής.
- Σταθεροποιητές θερμότητας
- Αντοχή στις υπεριώδεις ακτινοβολίες
- Για την ενίσχυση της μηχανικής αντοχής
- Χρωστικές για το χρώμα
- Στάδιο ωρίμανσης
Αφού ολοκληρωθεί η σύνθεση του καουτσούκ σιλικόνης, πραγματοποιείται η διαδικασία σκλήρυνσης. Η διαδικασία σκλήρυνσης πραγματοποιείται για την απόκτηση της τελικής ελαστομερούς μορφής του καουτσούκ σιλικόνης. Υπάρχουν δύο τύποι μεθόδων σκλήρυνσης που υιοθετούνται γενικά.
- Μέθοδος θερμικής σκλήρυνσης (εφαρμόζεται θερμότητα στο μείγμα σιλικόνης και ως αποτέλεσμα ενεργοποιούνται οι παράγοντες σκλήρυνσης)
- Μέθοδος σκλήρυνσης βουλκανισμού σε θερμοκρασία δωματίου (η υγρασία του αέρα ξεκινά τη διαδικασία σκλήρυνσης).
Σημαντικές και σημαντικές ιδιότητες του καουτσούκ σιλικόνης
Το καουτσούκ σιλικόνης προσφέρει πολύ μοναδικά χαρακτηριστικά και ιδιότητες. Αυτές οι ιδιότητες το καθιστούν πολύ κατάλληλο για χρήση σε πολυάριθμες εφαρμογές. Ακολουθούν οι κύριες ιδιότητες του καουτσούκ σιλικόνης.
- Παρουσιάζει εξαιρετική αντοχή σε χημικά
- Μη τοξικό και βιοσυμβατότητα
- Εξαιρετική αντοχή στη θερμότητα και τη θερμοκρασία
- Καλή αντοχή στις καιρικές συνθήκες, το όζον και την υπεριώδη ακτινοβολία
- Εξαιρετικά ελαστικό και εύκαμπτο
- Εξαιρετικός ηλεκτρικός μονωτής
- Εξαιρετική ανθεκτικότητα και υψηλή αντοχή στο σχίσιμο
- Μη κολλητική ιδιότητα λόγω χαμηλής επιφανειακής ενέργειας
- Ευκολία επεξεργασίας για τη δημιουργία σύνθετων και περίπλοκων προϊόντων
- Δυνατότητα διατύπωσης διαφάνειας
Αμφιβολίες σχετικά με την ασφάλεια του καουτσούκ σιλικόνης - Είναι η σιλικόνη ασφαλής;
Παρόλο που το καουτσούκ σιλικόνης είναι δημοφιλές για τα ευέλικτα χαρακτηριστικά του, υπάρχουν ορισμένες ανησυχίες σχετικά με την ασφαλή χρήση του. Αυτές οι αμφιβολίες και οι ανησυχίες σχετίζονται με τα ακόλουθα.
Ακαθαρσίες και πρόσθετα
Υπάρχουν ορισμένα πρόσθετα και προσμίξεις που προστίθενται για να επιτευχθεί συγκεκριμένη σύνθεση του καουτσούκ σιλικόνης. Αυτή η τυπική σύνθεση διαμορφώνεται για να ενισχυθεί η απόδοση και να επιτευχθούν οι απαιτούμενες ιδιότητες. Ωστόσο, από την άλλη πλευρά, αυτά τα πρόσθετα μπορεί να είναι η αιτία της τοξικότητας και των δυσμενών περιβαλλοντικών επιπτώσεων. Επομένως, είναι σημαντικό να διασφαλιστεί ότι οι κανονισμοί και τα πρότυπα ασφαλείας ακολουθούνται από τους κατασκευαστές κατά το χειρισμό αυτών των προσθέτων. Πρέπει να τηρούνται τα όρια που έχουν θεσπιστεί για την ασφαλή χρήση αυτών των προσθέτων από τη ρυθμιστική αρχή. Γενικά χρησιμοποιούνται τα ακόλουθα πρόσθετα.
- Χρωστικές
- Καταλύτες
- Πλαστικοποιητές
- Σταθεροποιητές
- Συμπληρώματα
Απελευθέρωση οργανικών ενώσεων
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι ορισμένες ενώσεις απελευθερώνονται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας σκλήρυνσης. Οι ενώσεις αυτές είναι οργανικές και πτητικές στη φύση. Σε αυτές περιλαμβάνονται τα ακόλουθα: Οι ενώσεις αυτές είναι αμιγείς.
- Διαλύτες
- Παραπροϊόντα αντιδράσεων σκλήρυνσης
- Υπολείμματα χημικών ουσιών από τη διαδικασία παραγωγής
Η απελευθέρωση αυτών των ενώσεων κατά τη διαδικασία παραγωγής μπορεί να προκαλέσει διάφορους κινδύνους για την ανθρώπινη υγεία λόγω παρατεταμένης έκθεσης, συμπεριλαμβανομένων των ακόλουθων.
- Ερεθισμός του αναπνευστικού συστήματος
- Επιδείνωση του άσθματος
- Διάφορες πιθανές μακροπρόθεσμες επιπτώσεις στην υγεία
Εκχυλίσιμα και εκπλυόμενα
Το καουτσούκ σιλικόνης χρησιμοποιείται για την παραγωγή αντικειμένων για τη βιομηχανία τροφίμων και τον ιατρικό τομέα. Είναι σκόπιμο να αναφερθεί ότι το καουτσούκ σιλικόνης μπορεί να απελευθερώσει μικρή ποσότητα των ακόλουθων ουσιών στο περιβάλλον.
- Μη αντιδρώντα μονομερή
- Πρόσθετα
- Ακαθαρσίες
Οι ουσίες αυτές ονομάζονται εκχυλίσιμες ή εκχυλίσιμες.Η ασφάλεια των ουσιών αυτών βασίζεται σε αυτές τις δύο παραμέτρους.
- Η χημική φύση των ουσιών που απελευθερώνονται
- Το επίπεδο έκθεσης
Λαμβάνοντας υπόψη τη χρήση του καουτσούκ σιλικόνης στον τομέα των τροφίμων και της ιατρικής, είναι σημαντικό να διασφαλιστεί ότι τηρούνται τα όρια έκθεσης που έχουν καθοριστεί από τις ρυθμιστικές αρχές για τις ουσίες που απελευθερώνονται.
Εφαρμογή ως βιοϋλικό
Το καουτσούκ σιλικόνης είναι βιοσυμβατό, αλλά εξακολουθούν να υπάρχουν ορισμένες ανησυχίες σχετικά με τη χρήση του καουτσούκ σιλικόνης ως βιοϋλικό, όπως αναφέρεται παρακάτω.
- Δυνατότητα φλεγμονής
- Δυνατότητα αντίδρασης των ιστών
- Ανοσολογική απόκριση του οργανισμού στα υλικά σιλικόνης
Προκειμένου να αντιμετωπιστούν οι προαναφερθείσες αμφιβολίες και ανησυχίες, η σιλικόνη ιατρικού βαθμού υποβάλλεται σε σειρά δοκιμών και λαμβάνονται πιστοποιήσεις για να εξασφαλιστεί η ασφαλής χρήση του καουτσούκ σιλικόνης σε εφαρμογές βιοϋλικών.
Επιπτώσεις στο περιβάλλον
Γενικά, το καουτσούκ σιλικόνης θεωρείται μη τοξικό και αδρανές στη φύση, αλλά υπάρχουν ορισμένες ανησυχίες που σχετίζονται με τις επιπτώσεις του στο περιβάλλον. Το μείζον ζήτημα σχετικά με αυτό είναι η παραμονή της σπατάλης της σιλικόνης στο περιβάλλον εξαιτίας των ακόλουθων.
- Το καουτσούκ σιλικόνης είναι σταθερό
- Το καουτσούκ σιλικόνης παρουσιάζει αντίσταση στη βιοδιασπασιμότητα
Αυτές οι δυσμενείς επιπτώσεις στο περιβάλλον μπορούν να αποφευχθούν ή να ελαχιστοποιηθούν με τη διασφάλιση των παρακάτω αναφερόμενων μέτρων.
- Βελτιστοποίηση των αποτελεσματικών πρακτικών διάθεσης
- Βελτίωση των διαδικασιών ανακύκλωσης
Συμμόρφωση προτύπων και κανονισμών
Αυτή είναι η βασική και πιο σημαντική ανησυχία που παίζει ζωτικό ρόλο στην ασφαλή χρήση του καουτσούκ σιλικόνης. Ο αυστηρός ποιοτικός έλεγχος των προϊόντων από καουτσούκ σιλικόνης είναι απαραίτητος καθ' όλη τη διάρκεια της διαδικασίας κατασκευής, ώστε να διασφαλίζεται ότι αποκτάται η απαιτούμενη ασφάλεια. Τα πρότυπα και οι κανονισμοί που έχουν επινοηθεί από τη ρυθμιστική αρχή πρέπει να εφαρμόζονται και να ακολουθούνται αυστηρά. Αυτό είναι υποχρεωτικό για να διασφαλιστούν τα ακόλουθα.
- Οι ακαθαρσίες δεν υπερβαίνουν το καθορισμένο επίπεδο
- Τα πρόσθετα δεν υπερβαίνουν την καθορισμένη ποσότητα
- Οι εκπομπές δεν υπερβαίνουν τις καθορισμένες τιμές
Ασφαλείς εφαρμογές του καουτσούκ σιλικόνης
Το καουτσούκ σιλικόνης παρέχει ασφαλή χρήση σε πολλούς γνωστούς τομείς λόγω των μοναδικών χαρακτηριστικών του. Οι κυριότερες εφαρμογές του καουτσούκ σιλικόνης αναφέρονται παρακάτω.
Ιατρικός τομέας
Το καουτσούκ σιλικόνης θεωρείται πολύ κατάλληλο για να χρησιμοποιηθεί στον τομέα της ιατρικής και της υγειονομικής περίθαλψης λόγω των ιδιοτήτων βιοσυμβατότητάς του. Υπάρχουν δύο βασικοί λόγοι πίσω από αυτή τη χρήση.
- Το ανθρώπινο σώμα ανέχεται καλά το καουτσούκ σιλικόνης
- Δεν προκαλείται ανοσολογική απόκριση
Η χρήση του καουτσούκ σιλικόνης σε ιατρικά εμφυτεύματα και ιατρικές συσκευές αναφέρεται παρακάτω.
- Αντικατάσταση αρθρώσεων
- Μόνωση βηματοδότη
- Εμφυτεύματα μαλακών ιστών, όπως εμφυτεύματα στήθους
- Οφθαλμικά εμφυτεύματα, όπως ενδοφθάλμιοι φακοί
- Καθετήρες
- Σωλήνες όπως αναπνευστικοί σωλήνες
- Σωλήνες σίτισης
- Αποχετεύσεις πληγών
- Αναπνευστικές μάσκες (λόγω των ιδιοτήτων της αντίστασης στην ανάπτυξη βακτηρίων, της ευελιξίας και της ανθεκτικότητας που παρέχει το καουτσούκ σιλικόνης)
Βιομηχανία τροφίμων και τομέας μαγειρικής
Υπάρχουν ρυθμιστικοί φορείς όπως ο FDA που έχει εγκρίνει το καουτσούκ σιλικόνης να χρησιμοποιείται σε εφαρμογές που περιλαμβάνουν επαφή με τρόφιμα. Αυτού του είδους οι αυθεντικές εγκρίσεις αποτέλεσαν τη βάση για τη χρήση του καουτσούκ σιλικόνης σε προϊόντα που σχετίζονται με τρόφιμα και σκεύη κουζίνας.
Ακολουθούν οι κύριες εφαρμογές του καουτσούκ σιλικόνης σε μαγειρικά σκεύη, είδη αποθήκευσης τροφίμων και ψησίματος.
- Σπάτουλες σιλικόνης
- αναδευτήρες, φόρμες ψησίματος
- Βούρτσες μαγειρέματος (επειδή παρέχουν αντίσταση στη θερμότητα, αντικολλητικές ιδιότητες και ευκολία στον καθαρισμό)
- Στρώματα ψησίματος σιλικόνης
- Θήκες για cupcake
- Δίσκοι για παγάκια
- Δοχεία αποθήκευσης τροφίμων (χρησιμοποιούνται συνήθως στα νοικοκυριά και στις εμπορικές κουζίνες)
Καταναλωτικά προϊόντα
Το καουτσούκ σιλικόνης χρησιμοποιείται επίσης σε καταναλωτικά αγαθά επειδή προσφέρει ανθεκτικότητα και ασφάλεια. Χρησιμοποιείται κυρίως σε προϊόντα προσωπικής φροντίδας, σε είδη περιποίησης του δέρματος και σε βρεφικά προϊόντα, όπως αναφέρεται παρακάτω.
- Θηλές μπιμπερό σιλικόνης
- Πιπίλες
- Παιχνίδια οδοντοφυΐας (Επιλέγονται για την ασφάλειά τους, επειδή η σιλικόνη είναι υποαλλεργική και εντελώς απαλλαγμένη από επιβλαβείς και επικίνδυνες χημικές ουσίες όπως BPA και φθαλικές ενώσεις)
- Βούρτσες καθαρισμού προσώπου
- Εφαρμογείς μακιγιάζ (ποικιλία προϊόντων)
- Εργαλεία περιποίησης μαλλιών (επειδή προσφέρει απαλό άγγιγμα και ευκολία στον καθαρισμό)
Μηχανολογικές και βιομηχανικές εφαρμογές
Το καουτσούκ σιλικόνης έχει εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες και χρησιμοποιείται σε πολυάριθμες βιομηχανικές και μηχανολογικές εφαρμογές. Λαμβάνοντας υπόψη την αξιοπιστία και την ασφάλεια που προσφέρει το καουτσούκ σιλικόνης, χρησιμοποιείται κυρίως στις ακόλουθες εφαρμογές της αυτοκινητοβιομηχανίας, της μόνωσης και της στεγανοποίησης.
- Σφραγίδες και παρεμβύσματα
- Δακτύλιοι O
- μπότες μπουζί (επειδή το καουτσούκ σιλικόνης παρέχει αντοχή στα υγρά του αυτοκινήτου και ανθεκτικότητα)
- Εύκαμπτοι σωλήνες
- Μόνωση για ηλεκτρικά εξαρτήματα (επειδή η σιλικόνη προσφέρει ανθεκτικότητα σε ακραίες θερμοκρασίες, έκθεση στην υπεριώδη ακτινοβολία και στις καιρικές συνθήκες)
Συμπέρασμα
Το καουτσούκ σιλικόνης έχει ορισμένες κρίσιμες και σημαντικές ιδιότητες και χαρακτηριστικά που του επιτρέπουν να θεωρείται ασφαλές για πολλές εφαρμογές. Οι ιδιότητες αυτές περιλαμβάνουν την ανθεκτικότητα, τη βιοσυμβατότητα, την ευκολία συντήρησης και την αντοχή στα χημικά. Το φάσμα εφαρμογών του καουτσούκ σιλικόνης καλύπτει πολλούς τομείς όπως η ιατρική, τα τρόφιμα και τα αυτοκίνητα. Οι ρυθμιστικοί φορείς διασφαλίζουν την ασφάλεια του καουτσούκ σιλικόνης με την εφαρμογή προτύπων και κανονισμών ασφαλείας σε όλα τα στάδια. Η σωστή σύνθεση και η συμμόρφωση με τα πρότυπα και τις κατευθυντήριες γραμμές έχουν ως αποτέλεσμα την παραγωγή ασφαλούς καουτσούκ σιλικόνης.
Τελική απάντηση στην ερώτηση "είναι ασφαλής η σιλικόνη", η απάντηση είναι Ναι, η σιλικόνη είναι υλικά ασφαλείας, μεταβείτε στη διεύθυνση μέρη χύτευσης σιλικόνης σελίδα για να μάθετε περισσότερα.