Borracha de silicone que se origina do silício, é basicamente um polímero sintético. A borracha de silicone tem boa durabilidade e também não é reativa por natureza. Essas características a tornam adequada para ser utilizada em utensílios de cozinha e dispositivos médicos. A questão sobre a segurança da borracha de silicone deu início a uma pesquisa científica abrangente. Os resultados da extensa pesquisa indicaram que a borracha de silicone é biocompatível e não tóxica por natureza.
Essas propriedades são consideradas vitais quando as aplicações incluem a indústria alimentícia e o setor médico. As normas e os padrões de segurança elaborados pelos órgãos reguladores são implementados e seguidos para garantir a segurança. No entanto, há preocupações ambientais que precisam ser abordadas quando a produção e o descarte da borracha de silicone são realizados. A borracha de silicone provou ser segura para utilização em várias aplicações, o que elimina as preocupações com sua lixiviação e estabilidade.
Fundamentos da borracha de silicone
A borracha de silicone é composta principalmente dos seguintes átomos.
- Silício
- Carbono
- Oxigênio
- Hidrogênio
A borracha de silicone é basicamente um elastômero sintético e é produzida por meio de processos de polimerização. Esses processos envolvem a combinação de silicones com diferentes aditivos para adquirir as propriedades necessárias. Essas propriedades são representadas na forma de resistência química, flexibilidade e resistência ao calor. Existe uma ligação de silício e oxigênio na estrutura molecular da borracha de silicone. Essa ligação proporciona as duas propriedades importantes a seguir.
- Elasticidade
- Flexibilidade
Essas propriedades são a razão básica de sua utilização em itens domésticos, utensílios de cozinha, vedações automotivas e dispositivos médicos.
Entendendo a química e a composição da borracha de silicone (noções básicas)
A composição e a química da borracha de silicone variam em relação aos seguintes materiais de borracha tradicionais.
- Borracha de estireno butadieno
- Borracha natural.
As características e propriedades da borracha de silicone são regidas por sua estrutura molecular.
Composição de borracha de silicone
Há três partes principais que formam a composição da borracha de silicone.
- Espinha dorsal de silicone
Na estrutura do silicone, uma cadeia polimérica é formada pela alternância de átomos de silício e oxigênio. Esse backbone tem as seguintes características.
- Altamente estável
- Resistente a ataques químicos
- Proporciona durabilidade à borracha de silicone
- Grupo orgânico
Há grupos orgânicos na composição da borracha de silicone que definem e conferem as propriedades e características à borracha de silicone. Esses grupos incluem grupos metil e grupos fenil. Esses grupos estão ligados aos átomos de silício na estrutura atômica da borracha de silicone. Cada grupo oferece recursos específicos, como segue.
- O grupo fenil aumenta a resistência à oxidação e a estabilidade térmica
- O grupo metil melhora o desempenho da borracha de silicone em baixas temperaturas e sua flexibilidade
- Ligação cruzada
A ligação cruzada é um fenômeno muito importante na borracha de silicone, que é obtida durante o processo de cura. Assim, na borracha de silicone, as cadeias de polímeros individuais são interconectadas por meio de ligação química. O processo de ligação cruzada aprimora os seguintes aspectos.
- Força
- Elasticidade
- Resistência à deformação quando a tensão é aplicada
Há determinados agentes de cura que são utilizados para tratar silicones durante o processo de cura.
- Peróxidos para silicones de cura por peróxido
- Catalisadores de platina para silicones de cura por adição
Processo de síntese da borracha de silicone
O processo de síntese da borracha de silicone envolve as quatro etapas a seguir.
- Matérias-primas
A areia de sílica é a matéria-prima básica que fornece o dióxido de silício. Depois disso, uma cadeia de reações químicas envolve a recuperação do silício do dióxido de silício. Esse silício é então processado para produzir unidades de siloxano. Por fim, a espinha dorsal dos polímeros de silicone é formada por essas unidades de siloxano.
- Processo de polimerização
Nesse processo, as matérias-primas são transformadas em polímeros com cadeias longas e estrutura de ligações cruzadas. Os átomos de oxigênio se combinam com os átomos de silicone para produzir unidades de siloxano. Os grupos orgânicos fenil ou metil que estão ligados aos átomos de silício são usados para realizar a modificação nas unidades de siloxano. Depois disso, essas unidades de siloxano são polimerizadas para produzir longas cadeias em forma de rede.
- Aditivos
Os aditivos são adicionados para obter as propriedades necessárias. No entanto, o negro de fumo e a sílica, que são utilizados como carga de reforço, fornecem o seguinte.
- Estabilizadores de calor
- Resistência a radiações ultravioleta
- Para aumentar a resistência mecânica
- Pigmentos para cores
- Estágio de cura
Após a conclusão da formulação da borracha de silicone, é realizado o processo de cura. O processo de cura é realizado para adquirir a forma elastomérica final da borracha de silicone. Há dois tipos de métodos de cura que são geralmente adotados.
- Método de cura por calor (o calor é aplicado à mistura de silicone e, como resultado, os agentes de cura são ativados)
- Método de cura por vulcanização em temperatura ambiente (a umidade do ar inicia o processo de cura).
Propriedades significativas e importantes da borracha de silicone
A borracha de silicone oferece características e propriedades muito exclusivas. Essas propriedades a tornam muito adequada para ser utilizada em diversas aplicações. Veja a seguir as principais propriedades da borracha de silicone.
- Apresenta excelente resistência a produtos químicos
- Não tóxico e biocompatível
- Excelente resistência ao calor e à temperatura
- Boa resistência a intempéries, ozônio e radiações ultravioleta
- Altamente elástico e flexível
- Excelente isolante elétrico
- Excelente durabilidade e alta resistência a rasgos
- Propriedade de não aderência devido à baixa energia de superfície
- Facilidade de processamento para formar produtos complexos e intrincados
- Capacidade de ser formulado para se tornar transparente
Dúvidas sobre a segurança da borracha de silicone - O silicone é seguro?
Embora a borracha de silicone seja popular por suas características versáteis, existem algumas preocupações relacionadas ao seu uso seguro. Essas dúvidas e preocupações estão associadas ao que se segue.
Impurezas e aditivos
Há certos aditivos e impurezas que são adicionados para obter uma formulação específica de borracha de silicone. Essa formulação típica é formada para melhorar o desempenho e obter as propriedades necessárias. Entretanto, por outro lado, esses aditivos podem ser a razão da toxicidade e do impacto ambiental adverso. Portanto, é importante garantir que as normas e os padrões de segurança sejam seguidos pelos fabricantes ao manusear esses aditivos. Os limites estabelecidos pela autoridade reguladora para o uso seguro desses aditivos devem ser respeitados. Em geral, são usados os seguintes aditivos.
- Pigmentos
- Catalisadores
- Plastificantes
- Estabilizadores
- Preenchimentos
Liberação de compostos orgânicos
É importante observar que determinados compostos são liberados durante o processo de cura. Esses compostos são orgânicos e voláteis por natureza. Entre eles estão os seguintes.
- Solventes
- Produtos secundários de reações de cura
- Resíduos de produtos químicos do processo de fabricação
A liberação desses compostos durante o processo de fabricação pode representar vários riscos à saúde humana devido à exposição prolongada, incluindo os seguintes.
- Irritação respiratória
- Exacerbação da asma
- Vários efeitos potenciais de longo prazo à saúde
Extraíveis e lixiviáveis
A borracha de silicone é utilizada para produzir itens para a indústria alimentícia e o setor médico. É pertinente mencionar que a borracha de silicone pode liberar pequenas quantidades das seguintes substâncias no ambiente ao redor.
- Monômeros não reagidos
- Aditivos
- Impurezas
Essas substâncias são chamadas de lixiviáveis ou extraíveis, e a segurança dessas substâncias se baseia nesses dois parâmetros.
- A natureza química das substâncias liberadas
- O nível de exposição
Tendo em vista o uso da borracha de silicone nos setores médico e de alimentos, é importante garantir que os limites de exposição estabelecidos pelas autoridades reguladoras para essas substâncias liberadas sejam seguidos.
Aplicabilidade como biomaterial
A borracha de silicone é biocompatível, mas ainda existem algumas preocupações com relação ao uso da borracha de silicone como biomaterial, conforme mencionado abaixo.
- Potencial de inflamação
- Potencial de reação tecidual
- Resposta imunológica do corpo aos materiais de silicone
Para resolver as dúvidas e preocupações mencionadas acima, o silicone de grau médico é submetido a uma série de testes e são obtidas certificações para garantir a utilização segura da borracha de silicone em aplicações de biomateriais.
Impacto no meio ambiente
Em geral, a borracha de silicone é considerada não tóxica e inerte por natureza, mas há certas preocupações relacionadas ao seu impacto no meio ambiente. O principal problema em relação a isso é a persistência do desperdício de silicone no meio ambiente devido aos seguintes fatores.
- A borracha de silicone é estável
- A borracha de silicone mostra resistência à biodegradabilidade
Esses impactos adversos sobre o meio ambiente podem ser evitados ou minimizados com a garantia das etapas mencionadas abaixo.
- Otimização das práticas eficazes de descarte
- Aprimoramento dos processos de reciclagem
Conformidade com padrões e regulamentos
Essa é a preocupação básica e mais importante que desempenha um papel fundamental na utilização segura da borracha de silicone. O rigoroso controle de qualidade dos produtos de borracha de silicone é necessário durante todo o processo de fabricação para garantir que a segurança necessária seja adquirida. As normas e os regulamentos elaborados pela autoridade reguladora precisam ser rigorosamente implementados e seguidos. Isso é obrigatório para garantir os seguintes aspectos.
- As impurezas não estão acima do nível especificado
- Os aditivos não estão acima da quantidade especificada
- As emissões não estão acima dos valores especificados
Aplicações seguras de borracha de silicone
A borracha de silicone proporciona uma utilização segura em muitos setores renomados devido às suas características exclusivas. As principais aplicações da borracha de silicone são mencionadas abaixo.
Setor médico
A borracha de silicone é considerada muito adequada para ser utilizada no setor médico e de saúde devido às suas propriedades de biocompatibilidade. Há dois motivos básicos por trás dessa utilização.
- O corpo humano tolera bem a borracha de silicone
- A resposta imunológica não é provocada
A utilização da borracha de silicone em implantes médicos e dispositivos médicos é mencionada abaixo.
- Substituições de articulações
- Isolamento do marcapasso
- Implantes de tecidos moles, como implantes mamários
- Implantes oculares, como lentes intraoculares
- Cateteres
- Tubos, como os de respiração
- Tubos de alimentação
- Drenos de feridas
- Máscaras respiratórias (devido às propriedades de resistência ao crescimento bacteriano, flexibilidade e durabilidade que a borracha de silicone oferece)
Indústria de alimentos e setor de cozinha
Existem órgãos reguladores, como o FDA, que aprovaram a borracha de silicone para ser utilizada em aplicações que envolvem contato com alimentos. Esse tipo de aprovação autêntica forneceu a base para o uso da borracha de silicone em produtos relacionados a alimentos e utensílios de cozinha.
A seguir, as principais aplicações da borracha de silicone em utensílios de cozinha, armazenamento de alimentos e utensílios para assar.
- Espátulas de silicone
- batedores, formas de cozimento
- Escovas de cozinha (porque oferecem resistência ao calor, propriedades antiaderentes e também facilidade de limpeza)
- Tapetes de silicone para assar
- Forminhas de cupcake
- Bandejas para cubos de gelo
- Recipientes de armazenamento de alimentos (comumente usados em residências e cozinhas comerciais)
Produtos de consumo
A borracha de silicone também é utilizada em bens de consumo porque oferece durabilidade e segurança. Ela é usada principalmente em produtos de cuidados pessoais, itens de cuidados com a pele e produtos para bebês, conforme mencionado abaixo.
- Bicos de silicone para mamadeiras
- Chupetas
- Brinquedos para dentição (são selecionados por sua segurança, pois o silicone é hipoalergênico e totalmente livre de substâncias químicas nocivas e perigosas, como BPA e ftalatos)
- Escovas de limpeza facial
- Aplicadores de maquiagem (uma variedade de produtos)
- Ferramentas para cuidados com os cabelos (porque oferecem toque suave e facilidade de limpeza)
Aplicações industriais e de engenharia
A borracha de silicone tem excelentes propriedades mecânicas e é utilizada em várias aplicações industriais e de engenharia. Tendo em vista a confiabilidade e a segurança que a borracha de silicone oferece, ela é utilizada principalmente nas seguintes aplicações das áreas automotiva, de isolamento e de vedação.
- Vedações e gaxetas
- O-rings
- Velas de ignição (porque a borracha de silicone oferece resistência a fluidos automotivos, além de durabilidade)
- Mangueiras
- Isolamento para componentes elétricos (porque o silicone oferece resistência a temperaturas extremas, exposição a raios UV e intempéries)
Conclusão
A borracha de silicone tem certas propriedades e características críticas e importantes que permitem que ela seja considerada segura para muitas aplicações. Essas propriedades incluem durabilidade, biocompatibilidade, facilidade de manutenção e resistência a produtos químicos. A gama de aplicações da borracha de silicone abrange muitos setores, como o médico, o alimentício e o automotivo. Os órgãos reguladores garantem a segurança da borracha de silicone por meio da implementação de normas e regulamentos de segurança em todos os estágios. A formulação adequada e a conformidade com as normas e diretrizes elaboradas resultam na produção de borracha de silicone segura.
Resposta final para a pergunta "O silicone é seguro?", a resposta é Sim, o silicone é um material de segurança, vá para peças de moldagem de silicone para saber mais.