Guma silikonowa który pochodzi z krzemu jest zasadniczo syntetycznym polimerem. Kauczuk silikonowy jest trwały i nie jest reaktywny. Te cechy sprawiają, że nadaje się do wykorzystania w przyborach kuchennych i urządzeniach medycznych. Pytanie o bezpieczeństwo kauczuku silikonowego zapoczątkowało kompleksowe badania naukowe. Wyniki szeroko zakrojonych badań wskazały, że kauczuk silikonowy jest biokompatybilny i nietoksyczny.

Właściwości te są uważane za kluczowe, gdy zastosowania obejmują przemysł spożywczy i sektor medyczny. Przepisy i normy bezpieczeństwa opracowane przez organy regulacyjne są wdrażane i przestrzegane w celu zapewnienia bezpieczeństwa. Istnieją jednak kwestie środowiskowe, które należy uwzględnić podczas produkcji i utylizacji gumy silikonowej. Guma silikonowa okazała się bezpieczna do wykorzystania w wielu zastosowaniach, co eliminuje obawy dotyczące jej wypłukiwania i stabilności.

Podstawy gumy silikonowej

Kauczuk silikonowy składa się głównie z następujących atomów.

• Krzem
• Węgiel
• Tlen
• Wodór

Kauczuk silikonowy to zasadniczo syntetyczne elastomery i jest produkowany w procesach polimeryzacji. Procesy te obejmują połączenie silikonów z różnymi dodatkami w celu uzyskania wymaganych właściwości. Właściwości te są następnie przedstawiane w postaci odporności chemicznej, elastyczności i odporności na ciepło. Wiązanie krzemu i tlenu występuje w strukturze cząsteczkowej kauczuku silikonowego. To wiązanie zapewnia następujące dwie ważne właściwości.

• Elastyczność
• Elastyczność

Właściwości te są podstawowym powodem jego wykorzystania w artykułach gospodarstwa domowego, naczyniach kuchennych, uszczelkach samochodowych i urządzeniach medycznych.

Zrozumienie chemii i składu gumy silikonowej (podstawy)

Skład i właściwości chemiczne gumy silikonowej różnią się od składu i właściwości chemicznych poniższych tradycyjnych materiałów gumowych.

• Kauczuk butadienowo-styrenowy
• Kauczuk naturalny.

Charakterystyka i właściwości gumy silikonowej zależą od jej struktury cząsteczkowej.

Skład kauczuku silikonowego

Kauczuk silikonowy składa się z trzech głównych części.

1. Silikonowy kręgosłup

W szkielecie silikonowym łańcuch polimerowy jest tworzony przez naprzemienne atomy krzemu i tlenu. Ten szkielet ma następujące cechy.

• Bardzo stabilny
• Odporny na działanie środków chemicznych
• Zapewnia trwałość gumy silikonowej

2. Grupa organiczna

W składzie gumy silikonowej znajdują się grupy organiczne, które definiują i nadają właściwości i cechy gumie silikonowej. Grupy te obejmują grupy metylowe i grupy fenylowe. Grupy te są przyłączone do atomów krzemu w strukturze atomowej gumy silikonowej. Każda grupa oferuje następujące szczególne możliwości.

• Grupa fenylowa zwiększa odporność na utlenianie i stabilność termiczną
• Grupa metylowa poprawia właściwości gumy silikonowej w niskich temperaturach i jej elastyczność

3. Sieciowanie

Sieciowanie jest bardzo ważnym zjawiskiem w gumie silikonowej, które jest osiągane podczas procesu utwardzania. Tak więc w gumie silikonowej poszczególne łańcuchy polimerowe są połączone ze sobą poprzez wiązanie chemiczne. Proces sieciowania wzmacnia następujące aspekty.

• Wytrzymałość
• Elastyczność
• Odporność na odkształcenia przy działaniu naprężenia

W procesie utwardzania silikonów stosuje się określone środki utwardzające.

• Nadtlenki do utwardzania silikonów nadtlenkiem
• Katalizatory platynowe do utwardzania silikonów addycyjnych

Proces syntezy gumy silikonowej

Proces syntezy kauczuku silikonowego obejmuje cztery następujące etapy.

1. Surowce

Piasek krzemionkowy jest podstawowym surowcem, który dostarcza dwutlenek krzemu. Następnie łańcuch reakcji chemicznych obejmuje odzyskiwanie krzemu z dwutlenku krzemu. Ten krzem jest następnie dalej przetwarzany w celu wytworzenia jednostek siloksanowych. Następnie ostatecznie szkielet polimerów silikonowych jest tworzony przez te jednostki siloksanowe.

2. Proces polimeryzacji

W tym procesie surowce są przekształcane w polimery o długich łańcuchach i usieciowanej strukturze. Atomy tlenu łączą się z atomami krzemu, aby wytworzyć jednostki siloksanowe. Grupy organiczne fenylowe lub metylowe, które są przyłączone do atomów krzemu, są wykorzystywane do przeprowadzenia modyfikacji w jednostkach siloksanowych. Następnie te jednostki siloksanowe są polimeryzowane, aby wytworzyć długie łańcuchy, które mają formę sieci.

3. Dodatki

Dodatki są dodawane w celu uzyskania wymaganych właściwości. Jednakże sadza i krzemionka, które są wykorzystywane jako wypełniacz wzmacniający, zapewniają następujące właściwości.

• Stabilizatory ciepła
• Odporność na promieniowanie ultrafioletowe
• Aby zwiększyć wytrzymałość mechaniczną
• Pigmenty do koloru

4. Etap utwardzania

Po zakończeniu formułowania gumy silikonowej przeprowadzany jest proces utwardzania. Proces utwardzania przeprowadzany jest w celu uzyskania ostatecznej elastomerowej formy gumy silikonowej. Istnieją dwa rodzaje metod utwardzania, które są powszechnie stosowane.

• Metoda utwardzania ciepłem (ciepło jest podawane na mieszankę silikonową, w wyniku czego aktywuje się środek utwardzający)
• Metoda wulkanizacji w temperaturze pokojowej (proces utwardzania rozpoczyna się pod wpływem wilgoci z powietrza).

Istotne i ważne właściwości gumy silikonowej

Kauczuk silikonowy oferuje bardzo unikalne cechy i właściwości. Te właściwości sprawiają, że jest on bardzo odpowiedni do wykorzystania w licznych zastosowaniach. Poniżej przedstawiono główne właściwości kauczuku silikonowego.

• Wykazuje doskonałą odporność na działanie chemikaliów
• Nietoksyczny i biokompatybilny
• Doskonała odporność na ciepło i temperaturę
• Dobra odporność na warunki atmosferyczne, ozon i promieniowanie ultrafioletowe
• Bardzo elastyczny i giętki
• Doskonały izolator elektryczny
• Doskonała trwałość i wysoka odporność na rozdarcie
• Właściwości nieprzywierające dzięki niskiej energii powierzchniowej
• Łatwość przetwarzania w celu formowania złożonych i skomplikowanych produktów
• Możliwość formułowania w sposób przejrzysty

Wątpliwości co do bezpieczeństwa gumy silikonowej – czy silikon jest bezpieczny?

Chociaż guma silikonowa jest popularna ze względu na swoje wszechstronne właściwości, istnieją pewne obawy związane z jej bezpiecznym użytkowaniem. Te wątpliwości i obawy są związane z następującymi kwestiami.

Zanieczyszczenia i dodatki

Istnieją pewne dodatki i zanieczyszczenia, które są dodawane w celu uzyskania określonej formulacji gumy silikonowej. Ta typowa formulacja jest tworzona w celu zwiększenia wydajności i uzyskania wymaganych właściwości. Jednak z drugiej strony te dodatki mogą być przyczyną toksyczności i negatywnego wpływu na środowisko. Dlatego ważne jest, aby upewnić się, że przepisy i normy bezpieczeństwa są przestrzegane przez producentów podczas obchodzenia się z tymi dodatkami. Należy przestrzegać limitów ustalonych dla bezpiecznego stosowania tych dodatków przez organ regulacyjny. Zasadniczo stosuje się następujące dodatki.

• Pigmenty
• Katalizatory
• Plastyfikatory
• Stabilizatory
• Wypełniacze

Uwalnianie związków organicznych

Ważne jest, aby pamiętać, że podczas procesu utwardzania uwalniane są pewne związki. Związki te są organiczne i lotne z natury. Należą do nich następujące związki.

• Rozpuszczalniki
• Produkty uboczne reakcji utwardzania
• Pozostałości substancji chemicznych z procesu produkcyjnego

Uwalnianie się tych związków podczas procesu produkcyjnego może stwarzać różne zagrożenia dla zdrowia ludzi na skutek długotrwałego narażenia, w tym:

• Podrażnienie dróg oddechowych
• Zaostrzenie astmy
• Różne potencjalne długoterminowe skutki zdrowotne

Ekstrahowalne i wypłukiwalne

Kauczuk silikonowy jest wykorzystywany do produkcji artykułów dla przemysłu spożywczego i sektora medycznego. Należy wspomnieć, że kauczuk silikonowy może uwalniać niewielkie ilości następujących substancji do otaczającego środowiska.

• Niezareagowane monomery
• Dodatki
• Zanieczyszczenia

Substancje te określa się jako wymywalne lub ekstrahowalne. Bezpieczeństwo tych substancji opiera się na tych dwóch parametrach.

• Chemiczna natura uwalnianych substancji
• Poziom narażenia

Biorąc pod uwagę wykorzystanie gumy silikonowej w przemyśle spożywczym i medycznym, ważne jest zapewnienie przestrzegania limitów narażenia ustalonych przez organy regulacyjne dla tych uwalnianych substancji.

Zastosowanie jako biomateriał

Kauczuk silikonowy jest biokompatybilny, ale nadal istnieją pewne obawy dotyczące jego stosowania jako biomateriału, jak wspomniano poniżej.

• Możliwość wystąpienia stanu zapalnego
• Możliwość wystąpienia reakcji tkankowej
• Reakcja immunologiczna organizmu na materiały silikonowe

Aby rozwiać powyższe wątpliwości i obawy, silikon medyczny poddawany jest szeregowi testów i uzyskuje certyfikaty, które mają zagwarantować bezpieczne wykorzystanie gumy silikonowej w zastosowaniach biomateriałowych.

Wpływ na środowisko

Generalnie, guma silikonowa jest uważana za nietoksyczną i obojętną z natury, ale istnieją pewne obawy związane z jej wpływem na środowisko. Głównym problemem w tym zakresie jest trwałość marnotrawstwa silikonu w środowisku z następujących powodów.

• Kauczuk silikonowy jest stabilny
• Kauczuk silikonowy wykazuje odporność na biodegradację

Tego rodzaju negatywnemu oddziaływaniu na środowisko można zapobiec lub je zminimalizować, podejmując poniższe kroki.

• Optymalizacja efektywnych praktyk utylizacji
• Ulepszanie procesów recyklingu

Zgodność z normami i przepisami

To podstawowa i najważniejsza kwestia, która odgrywa kluczową rolę w bezpiecznym użytkowaniu gumy silikonowej. Ścisła kontrola jakości produktów z gumy silikonowej jest konieczna w całym procesie produkcyjnym, aby upewnić się, że wymagane bezpieczeństwo jest osiągane. Normy i przepisy opracowane przez organ regulacyjny muszą być ściśle wdrażane i przestrzegane. Jest to obowiązkowe, aby zapewnić następujące rzeczy.

• Zanieczyszczenia nie przekraczają określonego poziomu
• Dodatek nie przekracza określonej ilości
• Emisje nie przekraczają określonych wartości

 Bezpieczne zastosowania gumy silikonowej

Guma silikonowa zapewnia bezpieczne wykorzystanie w wielu znanych sektorach ze względu na swoje unikalne cechy. Główne zastosowania gumy silikonowej są wymienione poniżej.

Sektor medyczny

Kauczuk silikonowy jest uważany za bardzo odpowiedni do wykorzystania w sektorze medycznym i opieki zdrowotnej ze względu na swoje właściwości biokompatybilności. Istnieją dwa podstawowe powody takiego wykorzystania.

• Organizm ludzki dobrze toleruje gumę silikonową
• Odpowiedź immunologiczna nie jest wywoływana

Poniżej opisano wykorzystanie gumy silikonowej w implantach medycznych i urządzeniach medycznych.

• Wymiany stawów
• Izolacja rozrusznika serca
• Implanty tkanek miękkich, takie jak implanty piersi
• Implanty oczne, takie jak soczewki wewnątrzgałkowe
• Cewniki
• Rurki, takie jak rurki oddechowe
• Rurki do karmienia
• Drenaże ran
• Maski oddechowe (ze względu na właściwości odporności na rozwój bakterii, elastyczność i trwałość, jakie zapewnia guma silikonowa)

Przemysł spożywczy i sektor kulinarny

Istnieją organy regulacyjne, takie jak FDA, które zatwierdziły gumę silikonową do stosowania w zastosowaniach, które obejmują kontakt z żywnością. Tego rodzaju autentyczne zatwierdzenia zapewniły podstawę stosowania gumy silikonowej w produktach spożywczych i naczyniach kuchennych.

Poniżej przedstawiono główne zastosowania gumy silikonowej w naczyniach kuchennych, do przechowywania żywności i pieczenia.

• Szpatułki silikonowe
• trzepaczki, foremki do pieczenia
• Pędzle kuchenne (ponieważ są odporne na ciepło, mają właściwości zapobiegające przywieraniu i są łatwe do czyszczenia)
• Maty silikonowe do pieczenia
• Papilotki do babeczek
• Foremki do kostek lodu
• Pojemniki do przechowywania żywności (Są powszechnie używane w gospodarstwach domowych i kuchniach komercyjnych)

Produkty konsumenckie

Kauczuk silikonowy znajduje również zastosowanie w produktach konsumpcyjnych, ponieważ zapewnia trwałość i bezpieczeństwo. Jest głównie stosowany w produktach do pielęgnacji osobistej, produktach do pielęgnacji skóry i produktach dla dzieci, jak wspomniano poniżej.

• Smoczki silikonowe do butelek dla niemowląt
• Smoczki
• Gryzaki (Wybierane ze względu na bezpieczeństwo, ponieważ silikon jest hipoalergiczny i całkowicie wolny od szkodliwych i niebezpiecznych substancji chemicznych, takich jak BPA i ftalany)
• Szczoteczki do oczyszczania twarzy
• Aplikatory do makijażu (różne produkty)
• Narzędzia do pielęgnacji włosów (ponieważ są delikatne w dotyku i łatwe w czyszczeniu)

Inżynieria i zastosowania przemysłowe

Kauczuk silikonowy ma doskonałe właściwości mechaniczne i jest wykorzystywany w licznych zastosowaniach przemysłowych i inżynieryjnych. Mając na uwadze niezawodność i bezpieczeństwo, jakie oferuje kauczuk silikonowy, jest on głównie wykorzystywany w następujących zastosowaniach motoryzacyjnych, izolacyjnych i uszczelniających.

• Uszczelki i podkładki
• Pierścienie uszczelniające
• Osłony świec zapłonowych (ponieważ guma silikonowa zapewnia odporność na płyny samochodowe i trwałość)
• Węże
• Izolacja elementów elektrycznych (ponieważ silikon jest odporny na ekstremalne temperatury, promieniowanie UV i warunki atmosferyczne)

Wniosek

Kauczuk silikonowy ma pewne krytyczne i ważne właściwości i cechy, które pozwalają uznać go za bezpieczny w wielu zastosowaniach. Właściwości te obejmują trwałość, biokompatybilność, łatwość konserwacji i odporność na chemikalia. Zakres zastosowań kauczuku silikonowego obejmuje wiele sektorów, takich jak medycyna, żywność i motoryzacja. Organy regulacyjne zapewniają bezpieczeństwo kauczuku silikonowego poprzez wdrażanie norm bezpieczeństwa i przepisów na wszystkich etapach. Właściwa formuła i zgodność z opracowanymi normami i wytycznymi skutkują produkcją bezpiecznego kauczuku silikonowego.

Ostateczna odpowiedź na pytanie „Czy silikon jest bezpieczny?„, odpowiedź brzmi: Tak, silikon to materiały bezpieczeństwa, przejdź do części do formowania silikonu aby dowiedzieć się więcej.