Szilikon gumi amely szilíciumból származik, alapvetően szintetikus polimer. A szilikongumi jó tartósságot hordoz, és természeténél fogva nem reaktív. Ezek a tulajdonságok alkalmassá teszik a konyhai eszközökben és orvosi eszközökben való felhasználásra. A szilikongumi biztonságosságának kérdése átfogó tudományos kutatást indított el. A kiterjedt kutatás eredményei azt mutatták, hogy a szilikongumi biokompatibilis és természeténél fogva nem mérgező.
Ezek a tulajdonságok létfontosságúak, ha az alkalmazások között szerepel az élelmiszeripar és az orvosi ágazat. A biztonság érdekében a szabályozó szervek által kidolgozott előírásokat és biztonsági szabványokat végrehajtják és betartják. A szilikongumi gyártása és ártalmatlanítása során azonban környezetvédelmi szempontokat is figyelembe kell venni. A szilikongumi számos alkalmazásban biztonságosnak bizonyult a felhasználás szempontjából, ami kiküszöböli a kioldódással és stabilitással kapcsolatos aggodalmakat.
A szilikongumi alapjai
A szilikongumi elsősorban a következő atomokból áll.
- Szilícium
- Szén
- Oxigén
- Hidrogén
A szilikongumi alapvetően szintetikus elasztomer, és polimerizációs eljárással állítják elő. Ezek az eljárások során szilikonokat kombinálnak különböző adalékanyagokkal a kívánt tulajdonságok elérése érdekében. Ezek a tulajdonságok aztán a kémiai ellenállás, rugalmasság és hőállóság formájában jelennek meg. A szilikon gumi molekuláris szerkezetében szilícium és oxigén kötés létezik. Ez a kötés a következő két fontos tulajdonságot biztosítja.
- Rugalmasság
- Rugalmasság
Ezek a tulajdonságok az alapvető okai a háztartási cikkekben, konyhai eszközökben, autóipari tömítésekben és orvosi eszközökben való felhasználásának.
A szilikongumi kémiájának és összetételének megértése (alapismeretek)
A szilikongumi összetétele és kémiai összetétele eltér a következő hagyományos gumi anyagoktól.
- Sztirol-butadién gumi
- Természetes gumi.
A szilikongumi jellemzőit és tulajdonságait a molekuláris szerkezete határozza meg.
Szilikon gumi összetétel
A szilikongumi összetételét három fő rész alkotja.
- Szilikon gerinc
A szilikon gerincében polimer láncot alkotnak a szilícium- és oxigénatomok váltakozása. Ez a gerinc a következő tulajdonságokkal rendelkezik.
- Rendkívül stabil
- Ellenáll a vegyi támadásoknak
- Szilikon gumi tartósságot biztosít
- Szerves csoport
A szilikongumi összetételében szerves csoportok vannak, amelyek meghatározzák és kölcsönözik a szilikongumi tulajdonságait és jellemzőit. Ezek a csoportok közé tartoznak a metilcsoportok és a fenilcsoportok. Ezek a csoportok a szilíciumatomokhoz kapcsolódnak a szilikongumi atomszerkezetében. Az egyes csoportok különleges képességekkel rendelkeznek az alábbiak szerint.
- A fenilcsoport növeli az oxidációval szembeni ellenállást és a termikus stabilitást.
- A metilcsoport javítja a szilikongumi alacsony hőmérsékleti teljesítményét és rugalmasságát
- Keresztkötés
A keresztkötés nagyon fontos jelenség a szilikongumiban, amely a vulkanizálási folyamat során jön létre. A szilikongumiban tehát az egyes polimerláncok kémiai kötéssel kapcsolódnak egymáshoz. A keresztkötés folyamata a következő szempontokat erősíti.
- Erő
- Rugalmasság
- Deformációval szembeni ellenállás feszültség hatására
Vannak bizonyos keményítőszerek, amelyeket a keményítési folyamat során a szilikonok kezelésére használnak.
- Peroxidok a peroxiddal vulkanizálható szilikonokhoz
- Platina katalizátorok szilikonok addíciós vulkanizálásához
Szilikon gumi szintézisének folyamata
A szilikongumi szintézisének folyamata a következő négy lépésből áll.
- Nyersanyagok
A kovahomok alapvető nyersanyag, amely szilícium-dioxidot biztosít. Ezt követően kémiai reakciók láncolata során nyerik ki a szilícium-dioxidból a szilíciumot. Ezt a szilíciumot ezután tovább feldolgozzák, hogy sziloxán egységeket állítsanak elő. Végül ezekből a sziloxánegységekből alakul ki a szilikonpolimerek gerince.
- Polimerizációs folyamat
Ebben a folyamatban a nyersanyagokat hosszú láncú és keresztkötésű polimerekké alakítják át. Az oxigénatomok szilikonatomokkal egyesülve sziloxánegységeket hoznak létre. A szilíciumatomokhoz kapcsolódó fenil vagy metil szerves csoportokat a sziloxánegységek módosítására használják. Ezt követően ezeket a sziloxánegységeket polimerizálják, hogy hosszú láncokat hozzanak létre, amelyek hálózatos formában vannak.
- Adalékanyagok
Az adalékanyagokat a kívánt tulajdonságok elérése érdekében adják hozzá. Azonban a korom és a szilícium-dioxid, amelyeket erősítő töltőanyagként használnak, a következőket biztosítja.
- Hőstabilizátorok
- Ellenállás az ultraibolya sugárzással szemben
- A mechanikai szilárdság fokozása
- Pigmentek a színhez
- Gyógyulási szakasz
A szilikongumi formulázásának befejezése után a vulkanizálási folyamatot végzik. A vulkanizálási folyamatot a szilikongumi végleges elasztomer formájának elérése érdekében végzik. Általában kétféle vulkanizálási módszert alkalmaznak.
- Hőre keményedő módszer (a szilikonkeverékre hőt alkalmaznak, és ennek következtében aktiválódnak a keményítőanyagok).
- Szobahőmérsékleten történő vulkanizációs keményítési módszer (a levegő nedvessége elindítja a keményedési folyamatot).
A szilikongumi jelentős és fontos tulajdonságai
A szilikongumi nagyon egyedi tulajdonságokkal és jellemzőkkel rendelkezik. Ezek a tulajdonságok nagyon alkalmassá teszik arra, hogy számos alkalmazásban felhasználható legyen. Az alábbiakban a szilikongumi főbb tulajdonságai következnek.
- Kiválóan ellenáll a vegyi anyagokkal szemben
- Nem mérgező és biokompatibilis
- Kiváló hő- és hőmérséklet-ellenállás
- Jó időjárás-, ózon- és ultraibolya sugárzással szembeni ellenállás
- Nagymértékben rugalmas és rugalmas
- Kiváló elektromos szigetelő
- Kiváló tartósság és nagy szakítószilárdság
- Nem tapad az alacsony felületi energia miatt
- Könnyű feldolgozás összetett és bonyolult termékek előállításához
- Képesség a megfogalmazásra, hogy átláthatóvá váljon
Kétségek a szilikongumi biztonságosságával kapcsolatban - Biztonságos a szilikon?
Bár a szilikongumi sokoldalú tulajdonságai miatt népszerű, a biztonságos használatával kapcsolatban vannak bizonyos aggályok. Ezek a kétségek és aggodalmak a következőkkel kapcsolatosak.
Szennyeződések és adalékanyagok
Vannak bizonyos adalékanyagok és szennyeződések, amelyeket a szilikongumi speciális összetételének elérése érdekében adnak hozzá. Ezt a tipikus összetételt a teljesítmény fokozása és a kívánt tulajdonságok elérése érdekében alakítják ki. Másrészt azonban ezek az adalékanyagok mérgezőek és káros környezeti hatásokat okozhatnak. Ezért fontos biztosítani, hogy a gyártók a biztonsági előírásokat és szabványokat betartsák ezen adalékanyagok kezelése során. A szabályozó hatóság által ezen adalékanyagok biztonságos használatára kidolgozott határértékeket be kell tartani. Általában a következő adalékanyagokat használják.
- Pigmentek
- Katalizátorok
- Lágyítók
- Stabilizátorok
- Töltőanyagok
Szerves vegyületek felszabadulása
Fontos megjegyezni, hogy bizonyos vegyületek felszabadulnak a kikeményedési folyamat során. Ezek a vegyületek szerves és illékony természetűek. Ezek közé tartoznak a következők.
- Oldószerek
- Keményedési reakciók melléktermékei
- A gyártási folyamatból származó vegyszermaradványok
E vegyületek felszabadulása a gyártási folyamat során a hosszan tartó expozíció miatt számos kockázatot jelenthet az emberi egészségre, többek között a következőket.
- Légúti irritáció
- Az asztma súlyosbodása
- Különböző lehetséges hosszú távú egészségügyi hatások
Kivonható és kioldható anyagok
A szilikongumit az élelmiszeriparban és az orvosi ágazatban használt termékek előállítására használják. Helyénvaló megemlíteni, hogy a szilikongumi kis mennyiségben a következő anyagokat juttathatja a környezetbe.
- Nem reagált monomerek
- Adalékanyagok
- Szennyeződések
Ezeket az anyagokat kioldódó vagy kivonható anyagoknak nevezzük.Ezen anyagok biztonságossága ezen a két paraméteren alapul.
- A kibocsátott anyagok kémiai jellege
- Az expozíció szintje
Tekintettel a szilikongumi élelmiszeripari és orvosi felhasználására, fontos biztosítani, hogy a szabályozó hatóságok által a kibocsátott anyagokra vonatkozóan meghatározott expozíciós határértékeket betartják.
Alkalmazhatóság bioanyagként
A szilikongumi biokompatibilis, de mégis vannak bizonyos aggályok a szilikongumi bioanyagként való felhasználásával kapcsolatban, amint azt az alábbiakban említjük.
- Gyulladás lehetősége
- A szöveti reakció lehetősége
- A szervezet immunválasza a szilikon anyagokra
A fent említett kételyek és aggályok kezelése érdekében az orvosi minőségű szilikont számos vizsgálatnak vetik alá, és tanúsítványokat szereznek, hogy biztosítsák a szilikongumi biztonságos felhasználását a biomateriális alkalmazásokban.
A környezetre gyakorolt hatás
A szilikongumi általában nem mérgező és inert természetűnek tekinthető, de vannak bizonyos aggályok, amelyek a környezetre gyakorolt hatásával kapcsolatosak. A fő probléma ezzel kapcsolatban a szilikon hulladékának a környezetben való megmaradása, a következők miatt.
- A szilikon gumi stabil
- A szilikongumi ellenáll a biológiai lebonthatóságnak
Ezek a környezetre gyakorolt káros hatások az alábbiakban említett lépések biztosításával megelőzhetők vagy minimalizálhatók.
- A hatékony ártalmatlanítási gyakorlat optimalizálása
- Az újrahasznosítási folyamatok javítása
A szabványoknak és előírásoknak való megfelelés
Ez az alapvető és legfontosabb szempont, amely létfontosságú szerepet játszik a szilikongumi biztonságos felhasználásában. A szilikongumi termékek szigorú minőségellenőrzése szükséges a gyártási folyamat során, hogy megbizonyosodjunk arról, hogy a szükséges biztonságot megszerezzük. A szabályozó hatóság által kidolgozott szabványokat és előírásokat szigorúan végre kell hajtani és be kell tartani. Ez a következők biztosítása érdekében kötelező.
- A szennyeződések nem haladják meg a meghatározott szintet
- Az adalékanyag nem haladja meg a megadott mennyiséget
- A kibocsátások nem haladják meg a meghatározott értékeket
A szilikongumi biztonságos alkalmazásai
A szilikongumi egyedülálló tulajdonságai miatt számos neves ágazatban biztonságos felhasználást biztosít. A szilikongumi főbb alkalmazási területei az alábbiakban kerülnek megemlítésre.
Orvosi ágazat
A szilikongumit biokompatibilitási tulajdonságai miatt nagyon alkalmasnak tartják az orvosi és egészségügyi ágazatban történő felhasználásra. Ennek a felhasználásnak két alapvető oka van.
- Az emberi test jól tűri a szilikon gumit
- Az immunválasz nem vált ki
A szilikongumi felhasználása az orvosi implantátumokban és orvostechnikai eszközökben az alábbiakban szerepel.
- Ízületi pótlások
- Pacemaker szigetelés
- Lágyszöveti implantátumok, például mellimplantátumok
- Szemészeti implantátumok, például intraokuláris lencsék
- Katéterek
- Csövek, például légzőcsövek
- Táplálócsövek
- Wound drains
- Légzőmaszkok (a szilikongumi baktériumokkal szembeni ellenállóképessége, rugalmassága és tartóssága miatt).
Élelmiszeripar és főzési ágazat
Vannak olyan szabályozó szervek, mint például az FDA, amely jóváhagyta a szilikongumi felhasználását olyan alkalmazásokban, amelyek érintkeznek az élelmiszerekkel. Ez a fajta hiteles jóváhagyás megalapozta a szilikongumi használatát az élelmiszerekkel kapcsolatos termékekben és konyhai eszközökben.
A következők a szilikongumi fő felhasználási területei a főzőedényekben, az élelmiszer-tároló és sütőedényekben.
- Szilikon spatulák
- habverők, sütőformák
- Főzőkefék (mert hőállóságot, tapadásmentességet és könnyű tisztíthatóságot is biztosítanak).
- Szilikon sütőszőnyegek
- Cupcake liners
- Jégkocka tálcák
- Élelmiszer-tároló edények (a háztartásokban és a kereskedelmi konyhákban általánosan használtak)
Fogyasztói termékek
A szilikongumi a fogyasztási cikkekben is felhasználásra kerül, mivel a biztonság mellett tartósságot is nyújt. Elsősorban a testápolási termékekben, bőrápolási cikkekben és az alább említett babatermékekben használják.
- Szilikon cumisüveg bimbók
- Cumi
- Fogzási játékok (A biztonságuk miatt választják ki őket, mert a szilikon hipoallergén és teljesen mentes a káros és veszélyes vegyi anyagoktól, mint a BPA és a ftalátok).
- Arctisztító kefék
- Smink applikátorok (különböző termékek)
- Hajápolási eszközök (Mert gyengéd érintést és könnyű tisztítást kínál)
Mérnöki és ipari alkalmazások
A szilikongumi kiváló mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik, és számos ipari és műszaki alkalmazásban használják. A szilikongumi megbízhatóságát és biztonságát szem előtt tartva elsősorban az alábbi alkalmazásokban használják a gépjárműipar, a szigetelés és a tömítés területén.
- Tömítések és tömítések
- O-gyűrűk
- Gyújtógyertya csizmák (mivel a szilikon gumi ellenállást biztosít az autóipari folyadékokkal szemben, valamint a tartósságot)
- Tömlők
- Elektromos alkatrészek szigetelése (mivel a szilikon ellenáll a szélsőséges hőmérsékleteknek, az UV-hatásnak és az időjárás viszontagságainak).
Következtetés
A szilikongumi rendelkezik bizonyos kritikus és fontos tulajdonságokkal és jellemzőkkel, amelyek lehetővé teszik, hogy számos alkalmazásban biztonságosnak tekinthető. Ezek a tulajdonságok közé tartozik a tartósság, a biokompatibilitás, a könnyű karbantarthatóság és a vegyi anyagokkal szembeni ellenállás. A szilikongumi alkalmazási köre számos ágazatot lefed, például az orvostudományt, az élelmiszeripart és az autóipart. A szabályozó szervek a biztonsági szabványok és előírások minden szakaszban történő végrehajtásával biztosítják a szilikongumi biztonságát. A megfelelő összetétel és a kidolgozott szabványok és irányelvek betartása biztonságos szilikongumi gyártását eredményezi.
Végső válasz a kérdésre "szilikon biztonságos", a válasz igen, a szilikon biztonsági anyagok, menjen a szilikon öntött alkatrészek oldalon többet megtudhat.