Gomma siliconica che ha origine dal silicio è fondamentalmente un polimero sintetico. La gomma siliconica ha una buona durata ed è anche non reattiva in natura. Queste caratteristiche la rendono adatta all'uso in utensili da cucina e dispositivi medici. La questione sulla sicurezza della gomma siliconica ha dato il via a una ricerca scientifica completa. I risultati dell'ampia ricerca hanno indicato che la gomma siliconica è biocompatibile e non tossica in natura.
Queste proprietà sono considerate vitali quando le applicazioni includono l'industria alimentare e il settore medico. Le normative e gli standard di sicurezza ideati dagli enti normativi vengono implementati e seguiti per garantire la sicurezza. Tuttavia, ci sono preoccupazioni ambientali che devono essere affrontate quando si effettua la produzione e lo smaltimento della gomma siliconica. La gomma siliconica ha dimostrato di essere sicura per l'utilizzo in numerose applicazioni, il che elimina le preoccupazioni sulla sua lisciviazione e stabilità.
Fondamenti della gomma siliconica
La gomma siliconica è composta principalmente dai seguenti atomi.
- Silicio
- Carbonio
- Ossigeno
- Idrogeno
La gomma siliconica è fondamentalmente un elastomero sintetico e viene prodotta tramite processi di polimerizzazione. Questi processi comportano la combinazione di siliconi con diversi additivi per acquisire le proprietà richieste. Queste proprietà si presentano quindi sotto forma di resistenza chimica, flessibilità e resistenza al calore. Il legame tra silicio e ossigeno esiste nella struttura molecolare della gomma siliconica. Questo legame fornisce le seguenti due importanti proprietà.
- Elasticità
- Flessibilità
Queste proprietà sono la ragione principale del suo utilizzo in articoli per la casa, utensili da cucina, guarnizioni per automobili e dispositivi medici.
Comprensione della chimica e della composizione della gomma siliconica (nozioni di base)
La composizione e la chimica della gomma siliconica differiscono da quelle dei seguenti materiali in gomma tradizionali.
- Gomma stirene butadiene
- Gomma naturale.
Le caratteristiche e le proprietà della gomma siliconica sono regolate dalla sua struttura molecolare.
Composizione in gomma siliconica
La composizione della gomma siliconica è composta da tre parti principali.
- Spina dorsale in silicone
Nella struttura principale in silicone, una catena polimerica è formata da atomi di silicio e ossigeno alternati. Questa struttura principale presenta le seguenti caratteristiche.
- Altamente stabile
- Resistente agli attacchi chimici
- Fornisce la durevolezza della gomma siliconica
- Gruppo organico
Ci sono gruppi organici nella composizione della gomma siliconica che definiscono e conferiscono le proprietà e le caratteristiche alla gomma siliconica. Questi gruppi includono gruppi metilici e gruppi fenilici. Questi gruppi sono attaccati agli atomi di silicio nella struttura atomica della gomma siliconica. Ogni gruppo offre capacità particolari come segue.
- Il gruppo fenilico aumenta la resistenza all'ossidazione e la stabilità termica
- Il gruppo metilico migliora le prestazioni a bassa temperatura della gomma siliconica e la sua flessibilità
- Reticolazione
La reticolazione è un fenomeno molto importante nella gomma siliconica che si ottiene durante il processo di polimerizzazione. Quindi nella gomma siliconica le singole catene polimeriche sono interconnesse tramite legame chimico. Il processo di reticolazione migliora i seguenti aspetti.
- Forza
- Elasticità
- Resistenza alla deformazione quando viene applicato lo stress
Esistono alcuni agenti indurenti che vengono utilizzati per trattare i siliconi durante il processo di polimerizzazione.
- Perossidi per siliconi a polimerizzazione perossidica
- Catalizzatori al platino per siliconi per addizione
Processo di sintesi della gomma siliconica
Il processo di sintesi della gomma siliconica prevede quattro fasi.
- Materie prime
La sabbia silicea è una materia prima di base che fornisce biossido di silicio. Dopo di che una catena di reazioni chimiche coinvolge per recuperare il silicio dal biossido di silicio. Questo silicio viene poi ulteriormente elaborato per produrre unità silossaniche. Quindi alla fine la struttura portante dei polimeri siliconici è formata da queste unità silossaniche.
- Processo di polimerizzazione
In questo processo le materie prime vengono trasformate in polimeri con lunghe catene e struttura reticolata. Gli atomi di ossigeno si combinano con atomi di silicone per produrre unità silossaniche. I gruppi organici fenile o metile che sono legati con atomi di silicio vengono utilizzati per effettuare la modifica nelle unità silossaniche. Dopo di che queste unità silossaniche vengono polimerizzate per produrre lunghe catene che sono sotto forma di rete.
- Additivi
Gli additivi vengono aggiunti per ottenere le proprietà richieste. Tuttavia, il carbon black e la silice che vengono utilizzati come riempitivo di rinforzo forniscono quanto segue.
- Stabilizzatori per il calore
- Resistenza alle radiazioni ultraviolette
- Per migliorare la resistenza meccanica
- Pigmenti per il colore
- Fase di stagionatura
Dopo che la formulazione della gomma siliconica è completata, viene eseguito il processo di polimerizzazione. Il processo di polimerizzazione viene eseguito per acquisire la forma elastomerica finale della gomma siliconica. Esistono due tipi di metodi di polimerizzazione che vengono generalmente adottati.
- Metodo di polimerizzazione a caldo (il calore viene applicato alla miscela di silicone e di conseguenza vengono attivati gli agenti di polimerizzazione)
- Metodo di vulcanizzazione a temperatura ambiente (l'umidità dell'aria avvia il processo di vulcanizzazione).
Proprietà significative e importanti della gomma siliconica
La gomma siliconica offre caratteristiche e proprietà davvero uniche. Queste proprietà la rendono molto adatta all'utilizzo in numerose applicazioni. Di seguito sono riportate le principali proprietà della gomma siliconica.
- Presenta un'eccellente resistenza agli agenti chimici
- Non tossico e biocompatibile
- Ottima resistenza al calore e alla temperatura
- Buona resistenza agli agenti atmosferici, all'ozono e alle radiazioni ultraviolette
- Altamente elastico e flessibile
- Ottimo isolante elettrico
- Eccellente durata e alta resistenza allo strappo
- Proprietà antiaderente grazie alla bassa energia superficiale
- Facilità di lavorazione per formare prodotti complessi e intricati
- Capacità di essere formulato per diventare trasparente
Dubbi sulla sicurezza della gomma siliconica: il silicone è sicuro?
Sebbene la gomma siliconica sia popolare per le sue caratteristiche versatili, ci sono alcune preoccupazioni relative al suo utilizzo sicuro. Questi dubbi e preoccupazioni sono associati a quanto segue.
Impurità e additivi
Ci sono alcuni additivi e impurità che vengono aggiunti per ottenere una formulazione specifica di gomma siliconica. Questa tipica formulazione è formata per migliorare le prestazioni e ottenere le proprietà richieste. Tuttavia, d'altro canto, questi additivi possono essere la causa di tossicità e impatto ambientale negativo. Quindi è importante garantire che i produttori seguano le normative e gli standard di sicurezza durante la manipolazione di questi additivi. I limiti ideati per l'uso sicuro di questi additivi dall'autorità di regolamentazione devono essere rispettati. Generalmente vengono utilizzati i seguenti additivi.
- Pigmenti
- Catalizzatori
- Plastificanti
- Stabilizzatori
- Riempitivi
Rilascio di composti organici
È importante notare che durante il processo di polimerizzazione vengono rilasciati alcuni composti. Questi composti sono organici e volatili in natura. Tra questi rientrano i seguenti.
- Solventi
- Sottoprodotti delle reazioni di polimerizzazione
- Residui di sostanze chimiche provenienti dal processo di fabbricazione
Il rilascio di questi composti durante il processo di produzione può comportare diversi rischi per la salute umana a causa dell'esposizione prolungata, tra cui i seguenti.
- Irritazione respiratoria
- Esacerbazione dell'asma
- Vari potenziali effetti sulla salute a lungo termine
Sostanze estraibili e rilasciabili
La gomma siliconica viene utilizzata per produrre articoli per l'industria alimentare e il settore medico. È opportuno menzionare che la gomma siliconica può rilasciare piccole quantità delle seguenti sostanze nell'ambiente circostante.
- Monomeri non reagiti
- Additivi
- Impurità
Queste sostanze sono definite lisciviabili o estraibili. La sicurezza di queste sostanze si basa su questi due parametri.
- La natura chimica delle sostanze rilasciate
- Il livello di esposizione
Considerando l'utilizzo della gomma siliconica nel settore alimentare e medico, è importante garantire che vengano rispettati i limiti di esposizione stabiliti dalle autorità di regolamentazione per queste sostanze rilasciate.
Applicabilità come biomateriale
La gomma siliconica è biocompatibile, ma sussistono comunque alcune preoccupazioni riguardo al suo utilizzo come biomateriale, come indicato di seguito.
- Potenziale di infiammazione
- Potenziale di reazione tissutale
- Risposta immunitaria del corpo ai materiali siliconici
Per rispondere ai dubbi e alle preoccupazioni sopra menzionati, il silicone di grado medicale viene sottoposto a una serie di test e vengono ottenute certificazioni per garantire l'utilizzo sicuro della gomma siliconica nelle applicazioni biomateriali.
Impatto sull'ambiente
In genere, la gomma siliconica è considerata non tossica e inerte in natura, ma ci sono alcune preoccupazioni che sono legate al suo impatto sull'ambiente. Il problema principale a riguardo è la persistenza dello spreco di silicone nell'ambiente a causa di quanto segue.
- La gomma siliconica è stabile
- La gomma siliconica mostra resistenza alla biodegradabilità
Questi impatti negativi sull'ambiente possono essere prevenuti o ridotti al minimo adottando le misure indicate di seguito.
- Ottimizzazione delle pratiche di smaltimento efficaci
- Migliorare i processi di riciclaggio
Conformità alle norme e ai regolamenti
Questa è la preoccupazione di base e più importante che gioca un ruolo fondamentale nell'utilizzo sicuro della gomma siliconica. Il rigoroso controllo di qualità dei prodotti in gomma siliconica è necessario durante tutto il processo di produzione per garantire che venga acquisita la sicurezza richiesta. Gli standard e le normative ideate dall'autorità di regolamentazione devono essere rigorosamente implementati e seguiti. Ciò è obbligatorio per garantire quanto segue.
- Le impurità non superano il livello specificato
- Gli additivi non superano la quantità specificata
- Le emissioni non superano i valori specificati
Applicazioni sicure della gomma siliconica
La gomma siliconica offre un utilizzo sicuro in molti settori rinomati grazie alle sue caratteristiche uniche. Le principali applicazioni della gomma siliconica sono menzionate di seguito.
Settore medico
La gomma siliconica è considerata molto adatta all'impiego nel settore medico e sanitario per le sue proprietà di biocompatibilità. Ci sono due ragioni fondamentali dietro questo utilizzo.
- Il corpo umano tollera bene la gomma siliconica
- La risposta immunitaria non è provocata
Di seguito viene descritto l'utilizzo della gomma siliconica negli impianti medici e nei dispositivi medici.
- Sostituzioni articolari
- Isolamento del pacemaker
- Impianti di tessuti molli come gli impianti mammari
- Impianti oculari come lenti intraoculari
- Cateteri
- Tubi come tubi respiratori
- Tubi di alimentazione
- Drenaggi per ferite
- Maschere respiratorie (Grazie alle proprietà di resistenza alla crescita batterica, flessibilità e durata che offre la gomma siliconica)
Industria alimentare e settore della cucina
Esistono enti normativi come la FDA che hanno approvato l'uso della gomma siliconica in applicazioni che comportano il contatto con gli alimenti. Questo tipo di approvazioni autentiche ha fornito la base per l'uso della gomma siliconica in prodotti alimentari e utensili da cucina.
Di seguito sono riportate le principali applicazioni della gomma siliconica negli utensili da cucina, nella conservazione degli alimenti e negli articoli da forno.
- Spatole in silicone
- fruste, stampi da forno
- Spazzole da cucina (perché offrono resistenza al calore, proprietà antiaderenti e facilità di pulizia)
- Tappetini da forno in silicone
- Pirottini per cupcake
- Vassoi per cubetti di ghiaccio
- Contenitori per la conservazione degli alimenti (comunemente utilizzati nelle cucine domestiche e commerciali)
Prodotti di consumo
La gomma siliconica trova anche impiego nei beni di consumo perché offre durevolezza e sicurezza. È utilizzata principalmente nei prodotti per la cura della persona, articoli per la cura della pelle e prodotti per bambini, come menzionato di seguito.
- Tettarelle in silicone per biberon
- Ciucci
- Giocattoli per la dentizione (sono selezionati per la loro sicurezza perché il silicone è ipoallergenico e completamente privo di sostanze chimiche nocive e pericolose come BPA e ftalati)
- Spazzole per la pulizia del viso
- Applicatori per il trucco (vari prodotti)
- Strumenti per la cura dei capelli (perché offrono un tocco delicato e sono facili da pulire)
Ingegneria e applicazioni industriali
La gomma siliconica ha eccellenti proprietà meccaniche ed è utilizzata in numerose applicazioni industriali e ingegneristiche. Tenendo presente l'affidabilità e la sicurezza che offre la gomma siliconica, è utilizzata principalmente nelle seguenti applicazioni di automotive, isolamento e sigillatura.
- Guarnizioni e guarnizioni
- O-ring
- Cappucci per candele (perché la gomma siliconica offre resistenza ai fluidi per autoveicoli insieme alla durata)
- Tubi flessibili
- Isolamento per componenti elettrici (perché il silicone offre resistenza alle temperature estreme, all'esposizione ai raggi UV e agli agenti atmosferici)
Conclusione
La gomma siliconica ha alcune proprietà e caratteristiche critiche e importanti che le consentono di essere considerata sicura per molte applicazioni. Queste proprietà includono durevolezza, biocompatibilità, facilità di manutenzione e resistenza alle sostanze chimiche. La gamma di applicazioni della gomma siliconica copre molti settori come quello medico, alimentare e automobilistico. Gli enti normativi garantiscono la sicurezza della gomma siliconica mediante l'implementazione di standard e regolamenti di sicurezza in tutte le fasi. La corretta formulazione e conformità agli standard e alle linee guida ideati si traducono nella produzione di gomma siliconica sicura.
Risposta definitiva alla domanda “il silicone è sicuro?", la risposta è Sì, il silicone è materiale di sicurezza, vai a parti di stampaggio in silicone pagina per saperne di più.
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