Силиконовая резина который происходит от кремния, в основном является синтетическим полимером. Силиконовый каучук обладает хорошей прочностью и также нереактивен по своей природе. Эти характеристики делают его пригодным для использования в кухонных принадлежностях и медицинских приборах. Вопрос о безопасности силиконового каучука положил начало всеобъемлющему научному исследованию. Результаты обширного исследования показали, что силиконовый каучук является биосовместимым и нетоксичным по своей природе.
Эти свойства считаются жизненно важными, когда приложения включают пищевую промышленность и медицинский сектор. Правила и стандарты безопасности, разработанные регулирующими органами, внедряются и соблюдаются для обеспечения безопасности. Однако существуют экологические проблемы, которые необходимо решать при производстве и утилизации силиконового каучука. Силиконовый каучук оказался безопасным для использования в многочисленных приложениях, что устраняет опасения относительно его выщелачивания и стабильности.
Основы силиконовой резины
В основном силиконовый каучук состоит из следующих атомов.
- Кремний
- Углерод
- Кислород
- Водород
Силиконовый каучук в основном является синтетическим эластомером и производится посредством процессов полимеризации. Эти процессы включают в себя сочетание силиконов с различными добавками для получения требуемых свойств. Эти свойства затем проявляются в виде химической стойкости, гибкости и термостойкости. В молекулярной структуре силиконового каучука существует связь кремния и кислорода. Эта связь обеспечивает следующие два важных свойства.
- Эластичность
- Гибкость
Эти свойства являются основной причиной его использования в предметах домашнего обихода, кухонных принадлежностях, автомобильных уплотнителях и медицинских приборах.
Понимание химии и состава силиконовой резины (основы)
Состав и химический состав силиконовой резины отличается от следующих традиционных резиновых материалов.
- Бутадиен-стирольный каучук
- Натуральный каучук.
Характеристики и свойства силиконового каучука определяются его молекулярной структурой.
Состав силиконовой резины
В состав силиконовой резины входят три основные части.
- Силиконовый остов
В силиконовой основе полимерная цепь образована чередующимися атомами кремния и кислорода. Эта основа имеет следующие характеристики.
- Очень стабильный
- Устойчив к химическому воздействию
- Обеспечивает долговечность силиконовой резины
- Органическая группа
В составе силиконового каучука присутствуют органические группы, которые определяют и придают свойства и характеристики силиконовому каучуку. К этим группам относятся метильные и фенильные группы. Эти группы присоединены к атомам кремния в атомной структуре силиконового каучука. Каждая группа предлагает особые возможности, как указано ниже.
- Фенильная группа повышает устойчивость к окислению и термическую стабильность.
- Метильная группа улучшает низкотемпературные характеристики силиконовой резины и ее гибкость.
- Перекрестная сшивка
Сшивание является очень важным явлением в силиконовой резине, которое достигается в процессе отверждения. Таким образом, в силиконовой резине отдельные полимерные цепи связаны между собой химической связью. Процесс сшивания улучшает следующие аспекты.
- Сила
- Эластичность
- Устойчивость к деформации при приложении нагрузки
Существуют определенные отвердители, которые используются для обработки силиконов в процессе отверждения.
- Пероксиды для пероксидного отверждения силиконов
- Платиновые катализаторы для силиконов аддитивного отверждения
Процесс синтеза силиконовой резины
Процесс синтеза силиконового каучука включает четыре этапа.
- Сырье
Кварцевый песок является основным сырьем, которое обеспечивает диоксид кремния. После этого цепь химических реакций включает в себя извлечение кремния из диоксида кремния. Затем этот кремний далее обрабатывается для получения силоксановых единиц. Затем, в конечном итоге, основа силиконовых полимеров формируется этими силоксановыми единицами.
- Процесс полимеризации
В этом процессе сырье преобразуется в полимеры с длинными цепями и структурой с поперечными связями. Атомы кислорода соединяются с атомами силикона, образуя силоксановые единицы. Фенильные или метильные органические группы, которые присоединены к атомам кремния, используются для осуществления модификации в силоксановых единицах. После этого эти силоксановые единицы полимеризуются, образуя длинные цепи, которые имеют форму сети.
- Добавки
Добавки добавляются для получения требуемых свойств. Однако технический углерод и кремний, которые используются в качестве армирующего наполнителя, обеспечивают следующее.
- Стабилизаторы тепла
- Устойчивость к ультрафиолетовому излучению
- Для повышения механической прочности
- Пигменты для цвета
- Стадия отверждения
После завершения разработки силиконовой резины выполняется процесс вулканизации. Процесс вулканизации выполняется для получения окончательной эластомерной формы силиконовой резины. Существует два типа методов вулканизации, которые обычно применяются.
- Метод термического отверждения (к силиконовой смеси применяется тепло, в результате чего активизируются отвердители)
- Метод вулканизации при комнатной температуре (процесс отверждения начинается под воздействием влаги из воздуха).
Значимые и важные свойства силиконовой резины
Силиконовый каучук обладает уникальными характеристиками и свойствами. Эти свойства делают его очень подходящим для использования в многочисленных приложениях. Ниже приведены основные свойства силиконового каучука.
- Демонстрирует отличную устойчивость к химическим веществам
- Нетоксичность и биосовместимость
- Отличная устойчивость к жаре и температуре
- Хорошая устойчивость к атмосферным воздействиям, озону и ультрафиолетовому излучению
- Очень эластичный и гибкий
- Отличный электроизолятор
- Превосходная прочность и высокая устойчивость к разрывам
- Нелипкие свойства из-за низкой поверхностной энергии
- Легкость обработки для формирования сложных и замысловатых изделий
- Способность формулироваться так, чтобы стать прозрачным
Сомнения относительно безопасности силиконовой резины. Безопасен ли силикон?
Хотя силиконовая резина популярна благодаря своим универсальным характеристикам, в том числе существуют некоторые опасения, связанные с ее безопасным использованием. Эти сомнения и опасения связаны со следующим.
Примеси и добавки
Существуют определенные добавки и примеси, которые добавляются для достижения определенной формулы силиконового каучука. Эта типичная формула формируется для улучшения производительности и получения требуемых свойств. Однако, с другой стороны, эти добавки могут быть причиной токсичности и неблагоприятного воздействия на окружающую среду. Поэтому важно гарантировать, что производители соблюдают правила и стандарты безопасности при обращении с этими добавками. Необходимо соблюдать ограничения, разработанные для безопасного использования этих добавок регулирующим органом. Обычно используются следующие добавки.
- Пигменты
- Катализаторы
- Пластификаторы
- Стабилизаторы
- Наполнители
Выделение органических соединений
Важно отметить, что в процессе отверждения выделяются определенные соединения. Эти соединения являются органическими и летучими по своей природе. К ним относятся следующие.
- Растворители
- Побочные продукты реакций отверждения
- Остатки химикатов от производственного процесса
Выделение этих соединений в процессе производства может представлять различные риски для здоровья человека из-за длительного воздействия, включая следующие.
- Раздражение дыхательных путей
- Обострение астмы
- Различные потенциальные долгосрочные последствия для здоровья
Извлекаемые и выщелачиваемые вещества
Силиконовый каучук используется для производства изделий для пищевой промышленности и медицинской отрасли. Следует отметить, что силиконовый каучук может выделять в окружающую среду небольшое количество следующих веществ.
- Непрореагировавшие мономеры
- Добавки
- Примеси
Эти вещества называются выщелачиваемыми или экстрагируемыми. Безопасность этих веществ основана на этих двух параметрах.
- Химическая природа выбрасываемых веществ
- Уровень воздействия
Принимая во внимание использование силиконового каучука в пищевой и медицинской промышленности, важно обеспечить соблюдение предельных значений воздействия, установленных регулирующими органами для этих выделяемых веществ.
Применимость в качестве биоматериала
Силиконовый каучук является биосовместимым, однако все же существуют определенные опасения относительно использования силиконового каучука в качестве биоматериала, о чем говорится ниже.
- Потенциал воспаления
- Потенциальная реакция тканей
- Иммунная реакция организма на силиконовые материалы
Для устранения вышеупомянутых сомнений и опасений медицинский силикон подвергается серии испытаний и получает сертификаты, гарантирующие безопасное использование силиконового каучука в биоматериалах.
Воздействие на окружающую среду
В целом, силиконовая резина считается нетоксичной и инертной по своей природе, но есть определенные опасения, связанные с ее воздействием на окружающую среду. Основной проблемой в этом отношении является сохранение отходов силикона в окружающей среде из-за следующих факторов.
- Силиконовая резина стабильна
- Силиконовая резина проявляет устойчивость к биоразложению
Эти неблагоприятные воздействия на окружающую среду можно предотвратить или свести к минимуму, выполнив следующие шаги.
- Оптимизация эффективных методов утилизации
- Улучшение процессов переработки
Соблюдение стандартов и правил
Это основная и самая важная проблема, которая играет жизненно важную роль в безопасном использовании силиконовой резины. Строгий контроль качества изделий из силиконовой резины необходим на протяжении всего процесса производства, чтобы гарантировать, что достигается требуемая безопасность. Стандарты и правила, разработанные регулирующим органом, должны строго выполняться и соблюдаться. Это обязательно для обеспечения следующего.
- Примеси не превышают установленный уровень
- Добавка не превышает указанное количество
- Выбросы не превышают установленных значений
Безопасное применение силиконовой резины
Силиконовый каучук обеспечивает безопасное использование во многих известных секторах благодаря своим уникальным характеристикам. Основные области применения силиконового каучука перечислены ниже.
Медицинский сектор
Силиконовый каучук считается очень подходящим для использования в медицине и здравоохранении из-за его свойств биосовместимости. Существует две основные причины такого использования.
- Человеческий организм хорошо переносит силиконовую резину.
- Иммунный ответ не провоцируется
Ниже описано использование силиконового каучука в медицинских имплантатах и медицинских устройствах.
- Замена суставов
- Изоляция кардиостимулятора
- Имплантаты мягких тканей, такие как грудные имплантаты
- Глазные имплантаты, такие как интраокулярные линзы
- Катетеры
- Трубки, такие как дыхательные трубки
- Трубки для кормления
- Дренажи ран
- Респираторные маски (благодаря свойствам устойчивости к росту бактерий, гибкости и долговечности, которые обеспечивает силиконовая резина)
Пищевая промышленность и кулинария
Существуют регулирующие органы, такие как FDA, которые одобрили использование силиконовой резины в приложениях, которые предполагают контакт с пищевыми продуктами. Такого рода подлинные одобрения обеспечили основу использования силиконовой резины в продуктах, связанных с продуктами питания, и кухонных принадлежностях.
Ниже приведены основные области применения силиконовой резины в кухонной утвари, для хранения продуктов питания и выпечки.
- Силиконовые шпатели
- венчики, формы для выпечки
- Кулинарные кисти (потому что они обеспечивают термостойкость, антипригарные свойства и простоту очистки)
- Силиконовые коврики для выпечки
- Формочки для кексов
- Формы для кубиков льда
- Контейнеры для хранения продуктов питания (обычно используются в домашних условиях и на коммерческих кухнях)
Потребительские товары
Силиконовый каучук также находит свое применение в потребительских товарах, поскольку он обеспечивает прочность и безопасность. Он в основном используется в средствах личной гигиены, средствах по уходу за кожей и детских товарах, как указано ниже.
- Силиконовые соски для детских бутылочек
- Соски-пустышки
- Игрушки для прорезывания зубов (они выбраны из-за своей безопасности, поскольку силикон гипоаллергенен и полностью не содержит вредных и опасных химических веществ, таких как BPA и фталаты)
- Щеточки для очищения лица
- Аппликаторы для макияжа (различные продукты)
- Инструменты для ухода за волосами (Потому что они обеспечивают нежное прикосновение и легкость очистки)
Инженерное и промышленное применение
Силиконовый каучук обладает превосходными механическими свойствами и используется в многочисленных промышленных и инженерных приложениях. Учитывая надежность и безопасность, которые предлагает силиконовый каучук, он в основном используется в следующих областях применения: автомобилестроение, изоляция и герметизация.
- Уплотнения и прокладки
- Уплотнительные кольца
- Чехлы для свечей зажигания (поскольку силиконовая резина обеспечивает устойчивость к автомобильным жидкостям и долговечность)
- Шланги
- Изоляция для электрических компонентов (поскольку силикон обеспечивает устойчивость к экстремальным температурам, воздействию ультрафиолета и погодным условиям)
Заключение
Силиконовый каучук обладает определенными критическими и важными свойствами и характеристиками, которые позволяют считать его безопасным для многих применений. К этим свойствам относятся долговечность, биосовместимость, простота обслуживания и устойчивость к химикатам. Область применения силиконового каучука охватывает многие отрасли, такие как медицина, пищевая промышленность и автомобилестроение. Регулирующие органы обеспечивают безопасность силиконового каучука путем внедрения стандартов и правил безопасности на всех этапах. Правильная формула и соответствие разработанным стандартам и рекомендациям приводят к производству безопасного силиконового каучука.
Final answer for the question “безопасен ли силикон“, the answer is Yes, the силикон это материалы безопасности, перейдите на силиконовые формовочные детали страницу, чтобы узнать больше.